文/趙勇
實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和，能源是主戰(zhàn)場，電力是主力軍。電力系統(tǒng)作為能源配置的樞紐平臺，既要自身實(shí)現(xiàn)低碳，還要承接其他終端用能領(lǐng)域轉(zhuǎn)移的能源消耗和碳排放，助力全社會(huì)實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展。作為人們須臾不可離開的基礎(chǔ)設(shè)施，電力系統(tǒng)關(guān)系到國計(jì)民生，不可能推倒重來。要統(tǒng)籌經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，堅(jiān)持先立后破構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。
黨的二十大報(bào)告明確提出，積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和。2023年7月，中央全面深化改革委員會(huì)第二次會(huì)議提出，“加快構(gòu)建清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟(jì)高效、供需協(xié)同、靈活智能的新型電力系統(tǒng)，更好推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命，保障國家能源安全”，進(jìn)一步明確了新型電力系統(tǒng)的發(fā)展方向。
>> 2023中國國際氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)展覽會(huì)在北京舉行期間，觀眾參觀應(yīng)用場景沙盤。
清潔低碳
從傳統(tǒng)電力系統(tǒng)向新型電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，需要不斷提升清潔能源發(fā)電比例。我們判斷，到2060年，我國能源轉(zhuǎn)型將實(shí)現(xiàn)“70-80-90”目標(biāo)，也就是：電能消費(fèi)占比達(dá)到70%，非化石能源消費(fèi)占比超過80%，清潔能源發(fā)電量占比超過90%。其中需要關(guān)注兩個(gè)問題，一是大力發(fā)展可再生能源是實(shí)現(xiàn)碳中和的必要而非充分條件。最近，在聯(lián)合國氣候變化框架公約第二十八次締約方大會(huì)(COP28)期間，大會(huì)主席賈比爾表示：“沒有科學(xué)證據(jù)表明逐步淘汰化石燃料可以將全球升溫幅度限制在1.5攝氏度。”要深化戰(zhàn)略路徑研究，摒棄單純依靠新能源就可實(shí)現(xiàn)碳中和的錯(cuò)覺。二是認(rèn)識到傳統(tǒng)化石能源發(fā)電也具有實(shí)現(xiàn)碳中和的技術(shù)路徑。目前，燃煤電廠正在積極探索低碳、零碳、負(fù)碳技術(shù)。比如，在火力發(fā)電過程的前端，用生物質(zhì)代替煤炭作為燃料，在后端配置碳捕集裝置，將高碳的燃煤發(fā)電改造為負(fù)碳發(fā)電，助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。
安全充裕
推動(dòng)能源革命，要立足我國能源資源稟賦，堅(jiān)持先立后破、通盤謀劃，傳統(tǒng)能源逐步退出必須建立在新能源安全可靠的替代基礎(chǔ)上。“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源安全新戰(zhàn)略，為中國能源高質(zhì)量發(fā)展指明了方向。新能源發(fā)電具有間歇性、隨機(jī)性和不確定性，在新型電力系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)行中我們提出“有效容量”的概念，就是要求系統(tǒng)具備足以應(yīng)對極端情況、實(shí)現(xiàn)電力電量實(shí)時(shí)平衡的發(fā)電容量。因此，適應(yīng)新能源占比逐步提高的發(fā)展趨勢，提升“有效容量”的充裕度成為保障電力系統(tǒng)安全的關(guān)鍵所在。中國華能積極打造新能源、水電、核電三大支撐，形成了“源頭零碳替碳、過程減污降碳、終端捕碳固碳、多能互補(bǔ)友好、數(shù)字智能支撐”的技術(shù)創(chuàng)新體系，為保障電力安全供應(yīng)和系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供有力支撐。
經(jīng)濟(jì)高效
堅(jiān)持節(jié)約優(yōu)先，以最優(yōu)成本實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型目標(biāo)，確保電力供應(yīng)可獲得、可支付、可持續(xù)。要重點(diǎn)關(guān)注三個(gè)方面：一是成本規(guī)模。實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，關(guān)鍵是在能源生產(chǎn)側(cè)實(shí)施清潔替代、能源消費(fèi)側(cè)實(shí)施電能替代，大量轉(zhuǎn)型成本將在電力行業(yè)產(chǎn)生與匯集。一些研究機(jī)構(gòu)判斷，到2060年，我國電力行業(yè)投資規(guī)模將超過百萬億元。二是承擔(dān)主體。按照“誰受益、誰承擔(dān)”原則，合理分?jǐn)傓D(zhuǎn)型成本。三是疏導(dǎo)機(jī)制?？茖W(xué)設(shè)計(jì)市場體系，完善價(jià)格政策，確保轉(zhuǎn)型成本足額傳導(dǎo)。2023年11月，國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)《關(guān)于建立煤電容量電價(jià)機(jī)制的通知》。實(shí)施煤電容量電價(jià)機(jī)制，將推動(dòng)煤電由電量電價(jià)收益模式，向“電量電價(jià)+容量電價(jià)+調(diào)節(jié)電價(jià)”模式轉(zhuǎn)變。未來需要加快形成多層次統(tǒng)一電力市場體系，以安全降碳為導(dǎo)向，協(xié)調(diào)安全保供等當(dāng)前任務(wù)和構(gòu)建新型電力系統(tǒng)等長期目標(biāo)，合理反映所有電力產(chǎn)品和服務(wù)的電力系統(tǒng)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值。
供需協(xié)同
源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同發(fā)展，充分發(fā)揮需求側(cè)平衡作用，建立源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化、多能互補(bǔ)和供需互動(dòng)運(yùn)行模式。加強(qiáng)需求側(cè)響應(yīng)能力建設(shè)，形成基于“誰提供、誰獲利”原則的激勵(lì)機(jī)制，引導(dǎo)響應(yīng)主體通過參與現(xiàn)貨、輔助服務(wù)市場等獲取收益，促進(jìn)可再生能源消納，保障系統(tǒng)安全運(yùn)行。比如，電動(dòng)汽車作為一種優(yōu)質(zhì)的分布式儲(chǔ)能資源，參與電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)的潛力巨大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，電動(dòng)汽車80%以上的時(shí)間都處于停駛狀態(tài)，可作為低邊際成本儲(chǔ)能設(shè)備，借助數(shù)字化、智能化等技術(shù)手段和尖峰電價(jià)等價(jià)格機(jī)制，實(shí)施有序充放電，主動(dòng)參與系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)。再如，虛擬電廠、綜合能源服務(wù)等新模式、新業(yè)態(tài)成為提升系統(tǒng)彈性的重要方式。2022年11月，中國華能建成參與實(shí)時(shí)調(diào)度的虛擬電廠，利用現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)可控負(fù)荷、儲(chǔ)能等需求側(cè)資源的聚合、協(xié)調(diào)、優(yōu)化，形成規(guī)?；{(diào)節(jié)能力，參與輔助服務(wù)等市場交易，助力節(jié)能減排、降本增效。
靈活智能
通過科技創(chuàng)新和體制機(jī)制創(chuàng)新，打造多元耦合、智能高效的能源電力新技術(shù)、新應(yīng)用。類似經(jīng)濟(jì)學(xué)中的三元悖論，在能源領(lǐng)域也存在“不可能三角”問題，即能源的經(jīng)濟(jì)性、安全性、環(huán)保性三者很難同時(shí)兼顧。數(shù)字技術(shù)與能源電力技術(shù)深度融合，可以在優(yōu)化資源配置、提高電力系統(tǒng)安全性經(jīng)濟(jì)性、提升能源利用效率、增加用戶互動(dòng)性、應(yīng)對新能源隨機(jī)波動(dòng)問題等方面發(fā)揮重要作用，為破解“不可能三角”提供有效支撐。比如，在系統(tǒng)規(guī)劃階段，利用人工智能、數(shù)字孿生等技術(shù)，建立適應(yīng)多種工況的能源電力隨機(jī)復(fù)雜巨系統(tǒng)模型，融合大數(shù)據(jù)分析、多時(shí)間尺度生產(chǎn)模擬等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)隨機(jī)條件下源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同規(guī)劃。在系統(tǒng)運(yùn)行階段，基于云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、5G等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電力基礎(chǔ)設(shè)施信息聯(lián)通，生產(chǎn)、傳輸、存儲(chǔ)、消費(fèi)各環(huán)節(jié)全面感知、智能互動(dòng)。
構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是一項(xiàng)全局性、復(fù)雜性的系統(tǒng)工程，能源體系、技術(shù)體系、產(chǎn)業(yè)體系和管理體系都將發(fā)生深刻變革，新型電力系統(tǒng)的規(guī)劃方法、構(gòu)建方案、運(yùn)行控制方式需要系統(tǒng)性創(chuàng)新。要聚焦關(guān)鍵技術(shù)，聚合創(chuàng)新要素，整合創(chuàng)新資源，打造具有中國特色的新型電力系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和提供有力支撐。
(作者系中國華能集團(tuán)有限公司能源研究院院長兼中國華能集團(tuán)有限公司碳中和研究所所長。)
