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【市场观察】 能源绿色转型跑出“加速度”,新型电力系统构建面临诸多挑战

发布时间:2023-12-04 浏览:1936 来源: 万博ManbetxAPP

2023年即将进入尾声,这年夏季的高温炎热令人记忆犹新,被联合国秘书长古特雷斯形象地称之为“全球沸腾”,这表明气候危机对人类生活和生态环境的威胁有增无减。为遏制“全球沸腾”进一步加剧,各国有必要采取进一步行动,加速推动实现碳中和进程,延缓气候变暖,保护我们赖以生存的地球。

能源清洁低碳转型大势所趋,中国如期实现碳达峰前景乐观

全面脱碳任重道远,能源作为实现碳中和的关键一环,各国相继将推动新能源产业发展列为实现经济社会可持续发展的重要战略,能源清洁低碳转型已成为全球发展大趋势。据全球风能理事会预测,为确保《巴黎气候协定》目标顺利实现,到2030年全球风电新增和累计装机容量将达到当前的三倍。另据国际能源署(IEA)2023年发布的《净零排放:实现1.5℃目标的全球路线图》预测,为实现碳中和目标,2050年电力将成为全球能源系统的“新石油”,在世界能源结构中的占比将突破51%,其中可再生能源发电占比将达到90%。

 

2050年全球电力能源结构

资料来源:国际能源署《2050年能源零碳排放路线图报告》

 

“双碳”背景下,中国对新能源的巨大需求以及对能源安全的日益重视,为统筹能源转型与能源安全提供了良好契机,使得我国风电、光伏的装机容量和装机速度均位居世界前列。国家能源局公布的1-10月份全国电力工业统计数据显示,截至2023年10月,我国风电累计装机容量已达到404GW,同比增长了15.6%;太阳能发电累计装机突破了535GW,同比增长47.0%。

 

资料来源:国家能源局、央视新闻

 

根据国际能源署2023年发布的《世界能源展望》预测,中国化石燃料使用量将在2024年达到峰值,并在2025年开始下降。芬兰能源与清洁空气研究中心对行业及学界专家做的一项研究调查表明,目前中国的清洁能源新增装机量已经能够满足国内新增电力需求,这大幅减少了对化石燃料发电的依赖,有效缓解燃煤发电带来的污染物及温室气体排放问题,70%的专家认为中国如期实现碳达峰目标前景乐观。

“不可能三角”亟待平衡,新型电力系统构建面临诸多挑战

地缘政治紧张局势、极端天气事件以及能源危机背景下,全球能源清洁低碳转型提速,能源发展过程中一直面对的安全稳定、经济可行和清洁低碳“不可能三角”矛盾愈发凸显。我国作为全球清洁能源生产和消费规模第一大国,可再生能源已进入大规模、高比例、市场化阶段,电力系统所面临的挑战也是层出不穷,迎来了高比例新能源并网问题、电力系统也将面对以下诸多挑战:

挑战一:高比例、不稳定能源接入挑战

新能源主要源自大自然中的风能、太阳能、水能等,输出功率因自然环境的变化而存在随机性、间歇性、波动性等特点,发电不稳定会导致电网频率、电压快速波动,使得电网平衡调度困难、供电可靠性下降。

随着“双碳”进程加快推进,各地新能源开发力度持续加大,风电、光伏等新能源并网装机规模高速增长,高比例新能源作为“主体能源”接入电力系统,发电波动将大幅增加,电力系统峰谷差进一步拉大,呈现出“双高双峰”的特点,电力系统在供需平衡、系统调节、稳定特性、配网运行、控制保护和建设成本等方面都将面临一系列新的变化与挑战。

挑战二:本地消纳困难、储能成本高昂

当前,我国新能源资源禀赋与能源需求呈逆向分布状态,部分地区因自身消纳能力有限而导致弃风弃光率居高不下,为保证电源和负荷在电力系统中的平衡与电力供应稳定,国家和地方密集出台储能支持政策,要求新能源项目并网需配套相应规模储能。

电化学等新型储能因具有调节速度快、布置灵活、建设周期短等特点,成为当前大基地建设的重要配套基础设施;但由于市场环境变化、行业标准缺失、商业模式不成熟、价格机制未健全等因素影响,部分企业配储积极性并不高,导致配套储能项目进度滞后;部分已建成储能设施也因收益率低而存在“建而不用”的普遍现象,这无疑为行业长期健康有序发展埋下了重大隐患。

挑战三:大规模、跨区域、远距离外送

近年来,我国新能源装机容量跑出了“加速度”,但受到系统调峰能力不足、特高压等并网送出工程建设滞缓、供电负荷增长缓慢等因素影响,新能源电力外送受到限制,风光资源丰富的“三北”地区弃风弃光现象严重。

 

2022年各省级区域风电并网消纳情况

资料来源:全国新能源消纳监测预警中心

 

此外,以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电、光伏基地项目建设工作持续推进,总规模达4.55亿千瓦。国家能源局指出,目前部分大基地项目没有编制接入方案,大规模可再生能源送出工程建设工作更是任务重、时间紧,为确保大基地按期建成并网,相应的配套设施建设亟待提速。

 

国际能源署指出:“实现净零排放必须是安全且负担得起的。”为加速实现净零排放目标,应有效解决上述难题。需要采取综合性的措施和方法,包括加强清洁能源技术研发和推广、保障能源安全可靠供应、推进市场化能源价格机制等措施。对于风电企业而言,未来的发展机遇将蕴藏于更加广泛的应用场景之中,需要积极拓展“新能源+”等创新业务模式,通过优化区域布局、多元示范引领拓宽新能源综合应用场景,推动构建一个高质量的新型电力系统,助力全球经济绿色可持续发展。