本报记者 李元丽
“安全可靠是对能源系统的基本要求,经济可行的能源社会才会接受,绿色低碳是能源转型的大方向。碳达峰、碳中和呼唤的新型能源系统必须逐步做到满足上述三个目标,使之成为‘可能三角’,如此才是高质量的能源系统。同时,新型电力系统也必须是实现‘可能三角’的电力系统。”在近日举行的“2021年能源转型发展论坛”上,中国工程院院士杜祥琬表示,在以新能源为主体的新型电力系统中,新能源占比会大幅增加,系统的绿色低碳特征比较清晰,需要着重讨论的是新型电力系统如何做到“经济可行”和“安全可靠”。
众所周知,确保新型电力系统的安全韧性,是其发展、成长的底线和责任。即使在极端天气情况下,也要避免电力供应出现较大功率缺额的风险。那么,新型电力系统如何做到安全保供?对此,杜祥琬认为,新型电力系统的电源,需确立多能互补的策略。比如煤电,国家政策很明确,“十四五”时期并未提减煤电,而叫严控,“十五五”才开始煤电替代。目前比较实际的做法是,在高效、清洁化发电的同时,有序安排煤电机组的灵活性改造,让其参与深度调峰,助力提升电力系统灵活性。对煤电调峰辅助服务应该有补偿政策,也就是说要体现煤电的“供电价值”和“灵活性价值”。
在杜祥琬看来,新型电力系统的构建,要进一步发展水电,我国水电装机还有一定潜力可挖掘;核电在新型电力系统当中发挥稳定基荷的作用,在安全前提下,核电装机完全可能在2030年前达到1亿千瓦以上;在多能互补的条件下,可通过电力交易市场解决调峰问题,以一定量的电厂作为备用应急电源,用户可以根据大数据提供的各种电源情况预测选择电源;对于新能源发电企业来说,可通过自建或者购买调峰能力来深度参与电力电量平衡,实现高质量发展。
除上述电源侧保障新型电力系统安全可靠的措施外,还需要电网侧发展智能电网和配电网。杜祥琬认为,数字技术可以提升电网的数据采集、分析和应用能力,与传统电力技术相融合,促进电力系统各环节的智能化,使电网可观、可测、可控。“传统的大电网向大电网、微网、有源配电网、局部直流电网互补共生转变。因此,我们需要建设智慧配电网来适应分布式能源的并网、储能等。”杜祥琬补充道。
那么能源系统如何实现安全可靠、经济可行又绿色低碳三个目标?杜祥琬表示,构建新型电力系统不是一蹴而就,而是一个过程。新型电力系统建设初期,随着新能源电力比重的提升,应逐步形成适合新能源电力的市场交易体系,使灵活性资源获得合理权益;另一方面,应实现电力的物理系统与数字技术的深度融合,充分发挥出数字生产要素的作用。这个阶段,主要是积累新能源和储能、灵活性资源相结合的经验。同时积累化石能源与非化石能源发电相结合的经验。“碳达峰以后,新型电力系统将进入成熟发展期,这个阶段要能经济性地解决各种转型成本,深入研究和防范风险,使之成为与各种基础设施融合的新型国家综合基础设施。”杜祥琬这样预计。
“电力系统要实现安全可靠、经济可行又绿色低碳三个目标,没有原理性障碍,但也不是现有技术能力可以完全解决的。”杜祥琬表示,构建新型电力系统,是一个创造新技术、新产业、新社会价值的过程,需要更深入地研究和更多地实践。