廣西首個抽水蓄能電站下閘蓄水
動態(tài)2025-02-05
灤河東去，流淌至河北省承德市豐寧滿族自治縣四岔口鄉(xiāng)永利村，四周高山聳立，峰嶺成群，世界裝機最大的抽水蓄能電站——國網(wǎng)新源河北豐寧抽水蓄能電站(以下簡稱“豐寧抽蓄電站”)在群山間若隱若現(xiàn)。從靜止狀態(tài)切換到滿負荷發(fā)電，電站的“反應”時間只需短短幾分鐘。
2024年12月31日，總裝機3600兆瓦的豐寧抽蓄電站正式滿格運行，這個“世界級充電寶”開始為京津冀地區(qū)輸送綠電，成為我國電力系統(tǒng)向更高效、更靈活、更可持續(xù)方向發(fā)展的縮影。
國家發(fā)改委近日發(fā)布的《電力系統(tǒng)調節(jié)能力優(yōu)化專項行動實施方案(2025—2027年)》(以下簡稱《方案》)提出，到2027年，電力系統(tǒng)調節(jié)能力顯著提升，各類調節(jié)資源發(fā)展的市場環(huán)境和商業(yè)模式更加完善，各類調節(jié)資源調用機制進一步完善。通過調節(jié)能力的建設優(yōu)化，支撐2025—2027年年均新增2億千瓦以上新能源的合理消納利用，全國新能源利用率不低于90%。
隨著新能源裝機快速增長，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行和電力供應安全可靠，是電力行業(yè)當前面臨的“必答題”。業(yè)內專家指出，《方案》有助于解決新能源快速發(fā)展帶來的系統(tǒng)消納壓力，提升電力系統(tǒng)的靈活性和穩(wěn)定性。通過優(yōu)化提升電力系統(tǒng)調節(jié)能力，可以更好地實現(xiàn)新能源高質量發(fā)展，促進能源產業(yè)加速轉型。此外，保障電力系統(tǒng)容量充裕度是一個復雜的過程，涉及多層面的策略和措施，需要在優(yōu)化資源規(guī)劃、多元化能源結構等多個領域進行科學的管理和執(zhí)行。
電力系統(tǒng)調節(jié)面臨新課題
當前，我國電力系統(tǒng)調節(jié)已有成效，但高質高效構建新型電力系統(tǒng)，還需進一步優(yōu)化完善調節(jié)能力。
“這是我國首次對年度風光消納總量作出要求，實施過程中必然存在挑戰(zhàn)和困難。”廈門大學中國能源經濟研究中心教授孫傳旺接受《中國能源報》記者采訪時表示，這既對電力系統(tǒng)的規(guī)模性與協(xié)同性提出更高要求，也凸顯出電力市場機制進一步完善的必要性，同時還需進一步評估全社會是否具備承擔穩(wěn)定新型用電系統(tǒng)運行的能力。
孫傳旺認為，一方面，我國當前較為單一的電力系統(tǒng)調節(jié)能力難以適應更大規(guī)模新能源合理消納的需要。國網(wǎng)能源研究院發(fā)布的《新型電力系統(tǒng)發(fā)展分析報告2024》顯示，2023年我國燃氣發(fā)電、抽水蓄能、新型儲能等靈活調節(jié)電源占比僅為7%左右，與發(fā)達國家30%—50%的情況相比仍有不少差距。另一方面，我國可再生能源需要通過特高壓輸電進行跨區(qū)域輸送，但區(qū)域間的電能協(xié)調配置易受多重因素影響，難以很好地滿足市場對于新能源合理消納利用的需求。
“經過多年發(fā)展，我們原有的調節(jié)能力已接近飽和，現(xiàn)在的挑戰(zhàn)是如何激勵新的調節(jié)能力增長。目前依賴煤電，是因為前期調節(jié)能力已消耗殆盡，而可再生能源的發(fā)展依然迅猛。”中國社科院能源經濟研究中心副主任馮永晟指出，當前的挑戰(zhàn)不再是如何補償已投入的成本，而是如何激勵投資能夠提供調節(jié)能力的項目，這是全國統(tǒng)一市場建設中需要關注的關鍵問題之一。
馮永晟分析，從實現(xiàn)任務目標角度出發(fā)，我國需要具備靈活的電力系統(tǒng)調節(jié)能力。對政策制定者和研究者而言，最大的難題在于如何篩選并推動實施那些能夠最有效激發(fā)調節(jié)能力的制度與機制。“不同區(qū)域面臨的挑戰(zhàn)不同，不僅要補償成本，更要激勵投資。特別是在可再生能源已成主力的地區(qū)，亟需新增兼具靈活性和充足容量保障的調節(jié)能力。”
“新能源逐漸成為主體，對電力系統(tǒng)的調節(jié)能力和容量充裕度提出了新挑戰(zhàn)，需要在激勵機制上實現(xiàn)質的躍升。”馮永晟指出，傳統(tǒng)的適應性激勵機制，如計劃電量激勵和成本分攤改善，已無法滿足當前每年數(shù)億千瓦時增量的需求。“需要面向未來，建立一種可持續(xù)、符合安全保障需求的市場化投資激勵機制。”
中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會秘書長劉勇接受《中國能源報》記者采訪時表示，當前“沙戈荒”大型基地加快建設，分布式光伏迅猛發(fā)展，新能源汽車滲透率快速提升。同時，冬夏用電保供任務重，AI智能算力發(fā)展迅速，極端天氣多發(fā)，在促進新能源消納、保障電力系統(tǒng)安全可靠運行等方面面臨多重挑戰(zhàn)，要全面提升系統(tǒng)靈活性予以應對。“建議加快推進靈活調節(jié)資源容量市場和調頻市場建設運行。推動中長期和現(xiàn)貨交易、區(qū)域輔助服務市場與省級現(xiàn)貨市場有效銜接，統(tǒng)一明確負荷側靈活調節(jié)資源參與輔助服務的經營主體地位和準入條件，鼓勵新型儲能、虛擬電廠等參與電力市場。”
增強調節(jié)能力項目投資是關鍵
《方案》對各地調節(jié)能力建設方案以及報送主管部門的時間等提出具體要求。對此，孫傳旺表示，《方案》明確，各省級能源主管部門編制本地區(qū)調節(jié)能力建設方案，省級政府在編制電力調節(jié)方案時，需要準確評估現(xiàn)有調節(jié)資源，合理預測未來負荷增長和新能源接入趨勢，精準識別電網(wǎng)瓶頸與薄弱環(huán)節(jié)。同時，各省也需要加強經濟性與環(huán)境性評估，例如全社會將承擔多少經濟成本，如何對經濟產生影響，對環(huán)境影響如何，都需要事前評估清楚。在科學分析調節(jié)能力需求規(guī)模和特征時，除傳統(tǒng)的時間與空間維度外，還要重點考慮極端天氣下的負荷特性和新能源出力規(guī)律，做好相應的應急調節(jié)預案，確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
中國光伏行業(yè)協(xié)會咨詢專家呂錦標告訴《中國能源報》記者，每年新增2億千瓦風電光伏發(fā)電裝機已成為一項硬性指標，同時對新能源的消納也設定90%的最低標準。當前的挑戰(zhàn)主要在于煤電退出的步伐，部分煤電機組需要進行靈活性改造，以確保在低負荷狀態(tài)下仍能保持相對經濟的運行效率。從長遠角度看，煤電最終將退出歷史舞臺，但新能源的全面替代將是一個跨越數(shù)十年的過程。“在此過程中，煤電仍需承擔保障能源供應的任務，既要考慮經濟效益，也要肩負社會責任。”
《方案》提出，按照2027年實現(xiàn)存量煤電機組“應改盡改”原則制定靈活性改造推進方案。在保障安全的前提下，探索煤電機組深度調峰，最小技術出力達到新一代煤電升級有關指標要求，并確保煤耗不大幅增加，機組涉網(wǎng)性能符合系統(tǒng)運行要求。“目前，我們對煤電的依賴性較強，是因為其資源多、調節(jié)性能好，相比其他新型資源成本也低，但早期的調節(jié)能力已接近耗盡，而可再生能源同步在迅猛擴張。因此，當前的挑戰(zhàn)已不再局限于如何補償已發(fā)生的成本，而是轉向如何激勵投資可以增強調節(jié)能力的項目。”馮永晟說。
新型儲能助力調節(jié)能力提升
儲能在提高電力系統(tǒng)的調節(jié)能力和容量充裕度方面發(fā)揮著重要作用。我國正著手改造或建設一批由調度機構統(tǒng)一調度的新型儲能電站，以提升電力系統(tǒng)的調節(jié)水平和安全穩(wěn)定運行能力。
《方案》明確，推動具備條件的存量新能源配建儲能實施改造，由電力調度機構統(tǒng)一調度運行，提升調用水平。在統(tǒng)籌安排各類調節(jié)資源建設規(guī)?；A上，結合系統(tǒng)供電保障和安全穩(wěn)定運行需要，優(yōu)化選擇適宜新型儲能技術，高質量建設一批技術先進、發(fā)揮功效的新型儲能電站。
“作為新型電力系統(tǒng)的重要調節(jié)器，新型儲能的優(yōu)勢主要在于能量轉換效率高、建設周期短、響應速度快。”孫傳旺表示。他提供的一組數(shù)據(jù)體現(xiàn)出新型儲能技術相對較高的能量轉換效率：2023年電化學儲能電站平均轉換效率為86.82%，高于傳統(tǒng)抽水蓄能的70%—80%。
在電力系統(tǒng)調節(jié)中，新型儲能技術能夠持續(xù)跟蹤負荷變化，動態(tài)調整實現(xiàn)負荷平衡，有效緩解電力系統(tǒng)的調峰壓力。同時，新型儲能技術還能解決新能源裝機出力時間錯配的問題，降低新能源發(fā)電的隨機性、波動性與間歇性影響，促進新能源消納。
不過，在規(guī)模化發(fā)展的大環(huán)境下，新型儲能技術在投資成本和商業(yè)模式上仍面臨挑戰(zhàn)。孫傳旺表示，雖然近年來新型儲能成本有所下降，但度電成本仍高于火電靈活性改造、抽水蓄能等技術，而且上游鋰電價格的波動也會影響投資成本。“目前，我國電源側儲能電站盈利水平偏低，許多電站尚無法參與電力現(xiàn)貨交易和輔助服務，主要依靠峰谷價差維持生存。”
針對該問題，呂錦標表示，新型電力系統(tǒng)必須平衡發(fā)電端、輸配端和用戶端的儲能調節(jié)。新型儲能產業(yè)正面臨前所未有的發(fā)展機遇，要注意把握市場需求節(jié)奏，避免盲目跟風和重復建設。“在調節(jié)能力建設方面，規(guī)劃可以適當領先于當前需求，以應對未來可能出現(xiàn)的變化。”
當前，新型儲能高質量發(fā)展的突出問題體現(xiàn)在安全經濟、綠色低碳、成本疏導、電力市場、抱團出海以及數(shù)智化融合發(fā)展等方面，“十五五”是碳達峰的關鍵期，應綜合考慮我國國情及電力市場發(fā)展階段，加強電力系統(tǒng)靈活調節(jié)資源統(tǒng)籌規(guī)劃，開展新型儲能在新型電力系統(tǒng)中應用場景及成本補償機制研究，探索解決儲能發(fā)展瓶頸的思路和方法，推動各類新型儲能技術蓬勃發(fā)展。
劉勇建議，聚焦儲能行業(yè)面臨的成本疏導不暢等共性問題，綜合考慮各類儲能技術應用特點、在新型電力系統(tǒng)中的功能作用和提供的服務是否具有公共品屬性等因素，科學客觀合理分析各類儲能技術成本結構、影響因素及變化趨勢，測算各類儲能技術成本收益情況，開展在電力系統(tǒng)相同應用場景下不同技術類別之間的經濟性比較分析，研究提出能夠體現(xiàn)儲能價值的成本疏導機制。(中國能源報記者 蘇南 王林)
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