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下載手機APP 在“碳達峰、碳中和”方針的引領下，我國電力體系進入了構建以新動力為主體的新式電力體系的展開階段，將面對一系列新問題、新應戰。從世界上看，丹麥作為完結高份額新動力電力體系的“先行者”，完結了將近60%的發電量來自風電和光伏。德國、英國、葡萄牙、西班牙、意大利、希臘都完結了新動力發電量超越20%。雖然我國風電、光伏并網裝機容量位居世界首位，但從發電量來看，風電、光伏年發電量占總發電量的比重別離為5.5%和3.1%，還處于中低份額新動力展開階段。作為“后來者”，“先行者”的先進經歷值得我國借鑒，同時其在展開中露出出來的問題更值得咱們深思。要在充沛汲取世界經歷經驗的根底上，發現和解決現有問題，辨認和防備潛在危險，助力我國“碳達峰、碳中和”方針順利完結。
一、以世界經歷對照我國存在的問題
(一)完善配套方針：健全法令方針體系，供應準則保證
歐美國家在推進新動力展開過程中，不只規則了中長期戰略方針，還重視動力立法及體系機制規劃。在立法方面，英國出臺《動力法案》及《電力商場變革》，德國不斷修訂《可再生動力法》等，以完整的法令結構保證了動力方針的前瞻性、連續性、可操作性。在商場機制方面，英國的雙向付費差價合約準則經過合同價格信號引導低碳電力出資，保證可再生動力發電企業收益。在財務激勵方針方面，德國在可再生動力展開的不同階段，靈敏擬定包含固定上網電價、溢價補助和發電招規范則在內的財務激勵方針。在配套商場體系方面，英國設置包含碳排放稅和配套碳價方針以約束燃煤發電;美國根據可再生動力配額制樹立配套的綠色證書商場，強制性可再生動力展開方針與綠證商場相互配合、調和運轉。
現在，我國的電力體系和電力商場樹立在傳統化石動力發電可控性和靈敏性的根底之上，仍首要選用發電方案辦理、政府定價等方案性手法，短少靈敏的買賣和價格機制，可再生動力發電全額保證性收購準則難以執行。發電側“零和游戲”的電力輔佐服務商場，使煤電處于支付與報答、職責與獲利不對等的窘境中，調峰才能得不到充沛調用。財務補助資金來源缺乏，補助發放不及時，影響新動力企業正常運營和展開。長期以來以省為實體推進的電力商場建造，構成了獨立體系、自我平衡、相對關閉的省級商場，不利于全國范圍的體系規劃、電源結構優化、跨省調度和買賣。《動力法》長期缺位，《可再生動力法》可操作性相對較差，實施細則及配套法規有待完善。
(二)進步調理才能：挖掘靈敏性資源潛力，進步電力體系可靠性
現在世界上新動力展開較好的國家，具有靈敏調理功用的機組裝機比重遍及較高。其間，西班牙、德國、美國占比別離為34%、18%、49%。德國首要以占總裝機37.3%的火電機組作為靈敏性電源，包含硬煤發電機組、褐煤發電機組、單循環燃氣發電機組以及聯合循環燃氣發電機組。德國的經歷標明，在充沛挖掘火電廠潛力的情況下，燃煤機組的最小出力可以從50%～60%下降到35%～50%，爬坡速度可以進步到本來的3倍，冷啟動時刻縮短5%。跟著歐洲各國陸續實施“退煤”方案，未來抽水蓄能電站、天然氣發電、儲能、電網互濟將發揮更大的調理效果，預計上述靈敏性資源裝機將從2020年的1.22億千瓦添加到2030年的2.02億千瓦、2040年的2.6億千瓦。各國的電力需求側產品種類繁多，負荷集成商將需求側資源作為產品在容量商場、輔佐服務商場、零售商場上參與競價買賣。
我國靈敏電源裝機比重遠低于發達國家水平，電力體系依然以煤電為主體電源，抽水蓄能、燃氣發電等靈敏調理電源裝機比重較低，缺乏6%。其間，“三北”區域新動力富集，風電、太陽能發電裝機別離占全國的72%、61%，但靈敏調理電源卻缺乏3%。因為改造技能和補償機制的原因，“十三五”期間，我國2.2億千瓦煤電靈敏性改造規劃方針僅完結了四分之一。儲能工業展開依然面對方針體系不完善、出資報答機制不健全、要害中心技能有待打破等問題。需求側呼應大都依然經過“有序用電”的行政型手法展開，不能靈敏盯梢負荷改變。按照“十四五”“十五五”年均新增風景裝機1.1億千瓦測算，2025年全國電力體系調理才能缺口將到達2億千瓦，2030年進一步增至6.6億千瓦，調理才能缺乏將成為約束新動力展開的重要因素。
(三)做好技能保證：應用先進的發電猜測及調度運轉技能，進步新動力接入體系運轉水平
電力體系消納新動力的根底是新動力功率猜測。德國根據氣候預報的新動力功率猜測屬于商業范疇，電網公司以及電力供求各方購買來自專業組織的猜測服務。現在，德國風電功率猜測差錯可到達2%～4%，太陽能發電可到達5%～7%。新動力大規劃展開后，數量多、規劃小、隨機性強的新動力機組個體給電網調度形式帶來很大壓力。德國電網經過各輸電網操控中心和上百個配電網操控中心完結對風電場的實時調度。德國《可再生動力法》規則，一切容量大于100千瓦的可再生動力發電設備必須具有遙測和遙調的技能條件，才答應并入電網，風電場實時數據直接上傳至配電網操控中心。
我國可再生動力展開時刻短、速度快、數據積累少、機組數量龐大，全國現在有超越6000座大型新動力電站和幾百萬個低壓接入的分布式發電體系，在應對復雜多變的資源氣候條件、大規劃新動力集群發電、極點氣候事情的情況下功率猜測的準確度不高。我國風電功率短期猜測的均勻絕對差錯多在6%～18%之間，其間西北內陸區域風電功率猜測差錯較大。習慣新動力消納需求的電網調度運轉新機制沒有樹立，現有信息化手法不能充沛滿意新動力功率猜測與操控、可控負荷與新動力互動等需求，多能調和操控技能、新動力實時調度技能、送電功率靈敏調理技能等新動力消納平衡技能亟待加強。
(四)統一電力商場：跨國電力互聯互濟，促進電力資源優化裝備
歐洲已建成統一互聯電網，而且依托統一電力商場，樹立了較為完善的商場機制，新動力在各國之間可以基本上完結自由流轉。丹麥與周邊國家跨國輸電線路輸電容量到達800萬千瓦，是風電裝機容量的1.6倍。2019年丹麥全國總用電量中有46.9%來自風力發電，這首要得益于北歐電力商場和挪威水電的互聯互濟。德國與周邊9國的電力交流才能已經到達2500萬千瓦，占其總裝機容量的12%、冬季最高負荷的30%。葡萄牙與西班牙電網相聯，最大功率交流才能310萬千瓦，占風電裝機的65%。為了添加電網互聯容量，歐盟提出2020年各成員國跨國輸電才能至少到達本國裝機容量的10%，2030年要到達15%。
我國當前呈現七大區域電網供電格式，區域電網內部構架明晰、分層分區。“十三五”期間，全國建成投運跨省跨區重要輸電通道23條，國家電網構成“十三交十二直”特高壓電網，南方電網構成“八交十一直”的西電東送大通道，全國大電網基本完結聯通，西電東送才能到達2.6億千瓦。各區電源、負荷的時空互補特性為展開跨區跨省水火互濟、打捆外送供應了物理根底。然而電力買賣的省間壁壘依然存在，近年來電力供需局勢寬松，部分省份寧可用本地煤電也不愿用外來清潔電，乃至約束和干預省間電力買賣，必定程度上阻礙了跨區資源優化裝備。
二、以世界經驗預判我國潛在的危險
(一)源網脫節危險：電源電網展開不調和，導致新動力電力相對過剩
在動力轉型初期，德國對新動力發電實施了大規劃補助辦法，導致新動力發電量飆升，而配套電網建造和改造沒有得到重視。2000年至2019年，德國的可再生動力發電量從7%添加到35%，而用于運送可再生動力電力的7700公里規劃輸電線路卻只建成8%，兩者速度的“一快一慢”反映了德國風電和電網展開的不調和。電網建造滯后于新動力電力出產，構成大量的風電糟蹋。隨后，德國經過修訂《可再生動力法》，約束陸上風電擴建速度，以習慣電網擴建滯后的現狀，對動力轉型節奏進行適當調整。
“十二五”末，在電力需求添加放緩的展開局勢下，因為電源電網展開不調和、跨省跨區可再生動力消納機制不健全、國家與當地可再生動力展開規劃統籌不行等原因，我國可再生動力展開呈現了“邊建邊棄”、“窩電”與“棄電”并存的情況，棄風、棄光率高達15%、11%，甘肅、新疆、吉林三地棄風率更是超越了30%。“十三五”期間，經過加強輸電通道建造、完善機制、進步靈敏性等手法，棄電率顯著下降，2020年棄風、棄光率降至3.5%和2%。在2030年風電、光伏裝機到達12億千瓦以上的方針引導下，新動力工業將迎來新一輪爆發式添加，在資本狂熱以及后疫情年代當地出資拉動驅使下，若相關辦理監管不到位，可能會再次呈現快批閱、搶規劃、占份額的現象，構成項目盲目布局乃至無序展開，電網無法消納，棄電率再次攀升。據統計，現在14家動力電力央企“十四五”規劃的新動力裝機數據已經超越6億千瓦，若悉數投產，2025年全國新動力裝機將達12億千瓦。
(二)生態環境危險：火電一度逆勢添加，加大碳減排方針完結難度
2011年日本福島核電事故后，德國因“安全原因”宣布逐步退出核電。為彌補核電退出帶來的電力空缺，同時也為高份額可再生動力電力供應調峰電源和備用容量，德國天然氣發電占比逐年進步，篩選煤電進程相對歐洲其他國家較為緩慢。據統計，2020年德國天然氣發電量同比添加12%，煤電占比約為24%，遠高于11%的核電占比。德國可再生動力發電量占比的大幅進步并未使碳排放顯著下降乃至呈現反彈。德國原方案在2020年前完結溫室氣體排放較1990年削減40%，鑒于這一方針很可能無法完結，德國于2019年又擬定了《氣候保護方案2030》，寄希望于新方案可以推進德國完結2030年減排方針。
雖然近年來我國煤電的清潔化展開，使得各項污染物排放量都下降90%以上，可是煤電的高碳排放特征沒有改動。因而，為完結“碳達峰、碳中和”方針，解決高碳煤電的使用問題是低碳電力展開的中心。為拉動當地經濟、應對新冠肺炎疫情沖擊，一些當地新核準建造了一批煤電項目。據統計，2020年全國新增煤電裝機約4000萬千瓦，累計裝機容量達10.8億千瓦，同比添加3.8%。2020年煤電發電量超越4.6萬億千瓦時，比2015年添加了7000億千瓦時，相應的二氧化碳排放增量為5.6億噸左右，占“十三五”期間二氧化碳排放增量80%以上。如果“十四五”依然大幅建造煤電來添補短時尖峰負荷缺口，有可能構成電力高碳途徑確定、煤電資產擱淺、碳排放“高位達峰”，為完結碳中和方針帶來巨大壓力，貽誤碳達峰“要害期”“窗口期”的有利機遇。
(三)安全運轉危險：高份額新動力接入，電力體系抗干擾才能下降
跟著新動力的不斷接入，傳統電力體系以火力同步發電機為主的運轉方法隨之改動，發生連鎖毛病、大面積停電的危險也日益加大。一是新動力機組的頻率/電壓支撐才能弱。新動力大規劃接入導致電力體系轉動慣量下降，當負荷改變導致體系頻率快速改變時，新動力機組無法供應慣量支撐以減小電網頻率改變。2016年9月28日，新動力發電占比高達48%的南澳大利亞州，受強臺風和暴雨等極點氣候影響，88秒之內遭受5次體系毛病，引起6次電壓跌落，導致9座風機場脫網，終究演變成繼續50小時的全州大停電。二是新動力機組抗干擾才能弱。受限于電力電子器件的電壓、電流耐受才能，新動力機組在電網發生擾動時存在必定的脫網概率。2019年英國8?9大停電中，雷擊導致線路毛病，因為海上風電場涉網功用缺乏，引發海上風電場次同步振動，導致737兆瓦海上風電機組脫網，之后相繼引發244兆瓦燃氣機組、500兆瓦分布式電源跳閘，終究構成英格蘭與威爾士大部分區域停電，約有100萬人遭到停電影響。
我國電網中局部的新動力電站脫網問題也時有發生，2015年1月，新疆哈密山北區域風電機組繼續發生次同步振動，導致風電場鄰近3臺66萬千瓦火電機組跳閘，同時構成該區域電網頻率下降。過電壓、諧振、電壓安穩、次同步振動等一系列問題，都和我國新動力裝機份額快速攀升直接相關。因為我國的資源稟賦特性，現在首要以大規劃集中開發、遠距離送出的展開形式為主，風電場遍及坐落電網末端，當地電網結構遍及比較單薄。跟著未來集中送出的風電總裝機容量越來越大，接入電力體系的電壓等級越來越高，風電場發生事故對電網的影響程度也將增大。
(四)電價上漲危險：體系性本錢上升，引起終端電價上漲
全球已有超越30個國家的風電和光伏本錢低于化石燃料發電。但從體系整體來看，新動力并沒有完結真正意義上的“平價”，配套電網建造、調度運轉優化、備用服務、容量補償等輔佐性的出資不斷添加，整個電力體系本錢隨之添加，終究由終端用戶買單。德國的電力調度組織每年為平衡體系支付的本錢已超越15億歐元并呈上漲趨勢，輸配費用較2009年上漲挨近30%，可再生動力附加費占電價份額由5%上漲至21%。為了保證德國工業競爭力，德國法令答應工業用戶不承當分攤可再生動力附加費義務，高耗能大企業也獲得削減交納可再生動力附加費的“豁免權”。因而，可再生動力附加費首要由居民用戶來分攤。2019年，德國可再生動力裝機占比挨近40%，十年進步了24個百分點，而電價上漲了30%。電力開支乃至到達了普通家庭年收入的十分之一。近十年以來，澳大利亞電力價格指數已飆升117%，遠高于同期CPI。其間，南澳州電價更是高居全球度電稅后價格第三，僅次于丹麥、德國。
我國電價變革40多年來，以顯著低于發達國家的電價保證了挨近發達國家的供電保證才能、電力遍及服務水平和清潔動力供應才能。過去三年，我國一般工商業電價完結了10%、10%、5%的“三連降”，企業獲得了真金白銀的降價紅利。近年來，國家降電價的宏觀方針，常常被簡單了解為電力商場變革的條件，導致社會上遍及存在“電力變革降價為先”的誤區，拿“電價降了多少”作為變革成功與否的重要評判規范，對動力轉型應支付的本錢價值沒有做好充沛的思維預備。跟著新動力裝機份額的進步，降電價的預期與體系本錢上漲之間的矛盾會益發杰出。一方面，不斷下降的電價上限，不利于合理反映電力的產品價值，不利于輔佐服務商場和其他配套商場機制發揮效果、引導靈敏性資源等輔佐性出資。另一方面，展開新動力帶來的全體系、全社會本錢的顯著上升，若任由商場傳導至消費端，不利于實體經濟工業競爭力進步，不利于社會調和安穩。
三、對策與建議
世界經歷經驗標明，在展開高份額新動力的過程中，一些國家不同程度地遇到了“安全、經濟、清潔”方面的危險應戰，面對難以破解的“既要、又要、還要”的三難乃至多難問題。與一些發達國家早已完結碳達峰、再經歷60～70年時刻從碳達峰向碳中和過渡相比，我國碳達峰、碳中和的速度更快、力度更大、任務更艱巨。因而，要保持戰略定力和穩健節奏，充沛吸取世界經歷經驗，有備無患，縝密謀劃，盡力破解問題、避免危險，走出一條適合我國國情的、以新動力為主體的新式電力體系展開之路。
(一)掌握“雙碳”方針“窗口期”，避免電力職業高位達峰
“十四五”是碳達峰的“要害期、窗口期”，達峰時刻的遲早和峰值的凹凸直接影響碳中和完結的時長和完結的難度。“碳達峰”不是“攀頂峰”，“窗口期”不是繼續擴大煤電的“窗口期”，要做好表里兩方面的預備，推進煤電轉型展開。從外部看，電力商場建造要為推進煤電由主體性電源改變為根底性調理性電源供應準則保證，遵從“誰受益、誰承當”的準則，樹立健全煤電機組容量補償機制和輔佐服務分擔機制。從內部看，煤電企業要做好節能減排工作，繼續下降二氧化碳排放水平，探究進步二氧化碳捕集、使用與封存技能水平。在“十四五”這個要害的“窗口期”，能否做好技能和商場預備，完結轉型展開，關于煤電職業來講，具有決定性影響。抓住了這個“窗口期”機遇，就可以從越走越窄的“以量保利”的老路子轉換到“電量兜底+電力調峰+容量備用”多功用展開的新路子;錯過了這個要害期，不只會損失“窗口期”伴隨的寶貴機遇，而且還將面對更加嚴峻的生計壓力。
(二)推進源網荷儲“一體化”，進步電力體系靈敏性
源網荷儲一體化展開是電力職業堅持體系觀念的內涵要求，是構建新式電力體系的重要手法。推進“源與源協同”，重視安穩電源與非安穩電源的協同，推進風景互補、水火互濟等，完結出力平穩。優化各類電源規劃配比，在保證安全的條件下，穩步進步輸電通道運送可再生動力電量比重。推進“網與源協同”，加強國家與當地規劃聯接、電源電網規劃聯接、電源電網辦理聯接，避免網源建造脫節。要“以網引源”促協同，優先在電網接入條件較好的區域開發新動力項目。建造好配套電源，進步跨區跨省輸電通道使用率。推進“網與荷協同”，活躍推進用戶側負荷辦理從行政化的有序用電方法向商場化的需求側呼應方法改變。經過價格信號調配負荷需求，引導各類用戶自動參與電力需求側呼應。進步用戶側的智能化水平和高載能負荷靈敏性，大力展開用戶聚合服務，促進源荷雙向的智能互動。推進“儲與源網荷協同”，充沛發揮儲能體系的雙向調理效果，將儲能歸入電源電網展開統籌規劃。樹立儲能工業展開本錢引導和出資報答機制，完善抽水蓄能電價構成和容量電費分攤機制。
(三)算好經濟民生“兩本賬”，用好商場和政府“兩只手”
電價問題牽一發而動全身，且與其他動力價格緊密相關，乃至關系到社會安穩問題。要充沛認識我國依然是世界上最大的展開中國家、依然處于社會主義初級階段、依然處于工業化進程中的基本國情，在構建新式電力體系的過程中，重視經濟效益與社會效益協同，既要算好“經濟賬”，也要算好“民生賬”。一方面，在政府的有用監管下，建造習慣我國國情的電力商場化價格構成機制，復原電力的產品特點，發揮商場對價格的調理功用，表現商場價格正常波動，進步電力資源裝備功率。深化輔佐服務商場建造，清晰輔佐服務本錢向終端用戶傳導。另一方面，也要統籌公平滿意兜底，保證基本公共服務供應，妥善處理電價交叉補助，保證居民、農業、重要公用事業和公益性服務等用電價格相對平穩。電價調整要充沛考慮社會各方面承受才能，“小步慢跑”。繼續健全價格監管體系，既要避免價格偏低影響電力安全，又要避免價格偏高影響實體經濟競爭力。進步價格透明度，向公眾普及低碳綠色轉型本錢，增進社會各方對價格變革的了解支撐，構成共同推進完結“碳達峰、碳中和”的全社會合力。
(四)堅持全國上下“一盤棋”，完結電力資源優化裝備
我國具有全球最大規劃的大電網體系，具有大范圍電源互濟、負荷互補的根底條件，要樹立全國“一盤棋”思維，推進新動力在全國電網格式下優化裝備。在電網結構上，完善送受端網架，繼續進步已建輸電通道使用功率，新增跨區輸電通道以運送清潔動力為主。推進國網和南網繼續加強聯網工作，完結電力互補余缺、互為備用，進步電網安全保證才能。在商場規劃上，以建造跨省、跨區電力商場起步，逐步推進全國統一電力商場建造，完結電力資源自由流轉和優化裝備。完善跨省區電力商場買賣體系，探究跨省區輔佐服務商場、跨省區可再生動力增量現貨商場。在思維理念上，當地政府要自覺從完結“碳達峰、碳中和”全局出發，構成整體合力，打破省間電力買賣壁壘，保證省間清潔動力電力送電協議的執行。
(五)強化方針科技“驅動力”，加速構建新式電力體系
構建新式電力體系，既要在技能層面做好要害中心技能的打破，也要在機制層面做好方針立異的規劃。發揮宏觀方針的“拉動力”效果。堅持立法先行，加速《動力法》出臺，修訂完善《電力法》和《可再生動力法》，構成促進可再生動力展開的法治保證和法令秩序。加速完善有利于綠色低碳展開的價格、財稅、金融等經濟方針，以電價補助確權及相關金融配套方針，促進新動力職業健康有序展開。推進碳商場和電力商場協同展開，將電能價格與碳排放本錢有機結合，發揮兩個商場相互促進、協同互補效果。發揮科技立異的“推進力”效果。加速電力體系構建和安全安穩運轉操控等技能研制，加強特高壓和柔性交直流輸電技能的研討和推廣應用。探究各種方法的碳捕捉封存和使用技能，尋找適宜的技能路線，不斷下降碳封存使用本錢。完善新動力并網等相關技能規范，進步新動力發電機組涉網功用。使用大數據、云計算、“互聯網+”等先進技能，進步新動力功率猜測精準度，加強電網調度組織與發電企業在可再生動力發電功率猜測方面的聯接協同。針對氣候改變這一全球性應戰，組織展開極點氣候條件下電網安全防控體系的理論研討和實踐探究。
(本文僅代表作者個人觀念，不代表所在單位定見)動力研討俱樂部 作者：岳昊
標簽：
新式電力體系
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一、以世界經歷對照我國存在的問題
(一)完善配套方針：健全法令方針體系，供應準則保證
歐美國家在推進新動力展開過程中，不只規則了中長期戰略方針，還重視動力立法及體系機制規劃。在立法方面，英國出臺《動力法案》及《電力商場變革》，德國不斷修訂《可再生動力法》等，以完整的法令結構保證了動力方針的前瞻性、連續性、可操作性。在商場機制方面，英國的雙向付費差價合約準則經過合同價格信號引導低碳電力出資，保證可再生動力發電企業收益。在財務激勵方針方面，德國在可再生動力展開的不同階段，靈敏擬定包含固定上網電價、溢價補助和發電招規范則在內的財務激勵方針。在配套商場體系方面，英國設置包含碳排放稅和配套碳價方針以約束燃煤發電;美國根據可再生動力配額制樹立配套的綠色證書商場，強制性可再生動力展開方針與綠證商場相互配合、調和運轉。
現在，我國的電力體系和電力商場樹立在傳統化石動力發電可控性和靈敏性的根底之上，仍首要選用發電方案辦理、政府定價等方案性手法，短少靈敏的買賣和價格機制，可再生動力發電全額保證性收購準則難以執行。發電側“零和游戲”的電力輔佐服務商場，使煤電處于支付與報答、職責與獲利不對等的窘境中，調峰才能得不到充沛調用。財務補助資金來源缺乏，補助發放不及時，影響新動力企業正常運營和展開。長期以來以省為實體推進的電力商場建造，構成了獨立體系、自我平衡、相對關閉的省級商場，不利于全國范圍的體系規劃、電源結構優化、跨省調度和買賣。《動力法》長期缺位，《可再生動力法》可操作性相對較差，實施細則及配套法規有待完善。
(二)進步調理才能：挖掘靈敏性資源潛力，進步電力體系可靠性
現在世界上新動力展開較好的國家，具有靈敏調理功用的機組裝機比重遍及較高。其間，西班牙、德國、美國占比別離為34%、18%、49%。德國首要以占總裝機37.3%的火電機組作為靈敏性電源，包含硬煤發電機組、褐煤發電機組、單循環燃氣發電機組以及聯合循環燃氣發電機組。德國的經歷標明，在充沛挖掘火電廠潛力的情況下，燃煤機組的最小出力可以從50%～60%下降到35%～50%，爬坡速度可以進步到本來的3倍，冷啟動時刻縮短5%。跟著歐洲各國陸續實施“退煤”方案，未來抽水蓄能電站、天然氣發電、儲能、電網互濟將發揮更大的調理效果，預計上述靈敏性資源裝機將從2020年的1.22億千瓦添加到2030年的2.02億千瓦、2040年的2.6億千瓦。各國的電力需求側產品種類繁多，負荷集成商將需求側資源作為產品在容量商場、輔佐服務商場、零售商場上參與競價買賣。
我國靈敏電源裝機比重遠低于發達國家水平，電力體系依然以煤電為主體電源，抽水蓄能、燃氣發電等靈敏調理電源裝機比重較低，缺乏6%。其間，“三北”區域新動力富集，風電、太陽能發電裝機別離占全國的72%、61%，但靈敏調理電源卻缺乏3%。因為改造技能和補償機制的原因，“十三五”期間，我國2.2億千瓦煤電靈敏性改造規劃方針僅完結了四分之一。儲能工業展開依然面對方針體系不完善、出資報答機制不健全、要害中心技能有待打破等問題。需求側呼應大都依然經過“有序用電”的行政型手法展開，不能靈敏盯梢負荷改變。按照“十四五”“十五五”年均新增風景裝機1.1億千瓦測算，2025年全國電力體系調理才能缺口將到達2億千瓦，2030年進一步增至6.6億千瓦，調理才能缺乏將成為約束新動力展開的重要因素。
(三)做好技能保證：應用先進的發電猜測及調度運轉技能，進步新動力接入體系運轉水平
電力體系消納新動力的根底是新動力功率猜測。德國根據氣候預報的新動力功率猜測屬于商業范疇，電網公司以及電力供求各方購買來自專業組織的猜測服務。現在，德國風電功率猜測差錯可到達2%～4%，太陽能發電可到達5%～7%。新動力大規劃展開后，數量多、規劃小、隨機性強的新動力機組個體給電網調度形式帶來很大壓力。德國電網經過各輸電網操控中心和上百個配電網操控中心完結對風電場的實時調度。德國《可再生動力法》規則，一切容量大于100千瓦的可再生動力發電設備必須具有遙測和遙調的技能條件，才答應并入電網，風電場實時數據直接上傳至配電網操控中心。
我國可再生動力展開時刻短、速度快、數據積累少、機組數量龐大，全國現在有超越6000座大型新動力電站和幾百萬個低壓接入的分布式發電體系，在應對復雜多變的資源氣候條件、大規劃新動力集群發電、極點氣候事情的情況下功率猜測的準確度不高。我國風電功率短期猜測的均勻絕對差錯多在6%～18%之間，其間西北內陸區域風電功率猜測差錯較大。習慣新動力消納需求的電網調度運轉新機制沒有樹立，現有信息化手法不能充沛滿意新動力功率猜測與操控、可控負荷與新動力互動等需求，多能調和操控技能、新動力實時調度技能、送電功率靈敏調理技能等新動力消納平衡技能亟待加強。
(四)統一電力商場：跨國電力互聯互濟，促進電力資源優化裝備
歐洲已建成統一互聯電網，而且依托統一電力商場，樹立了較為完善的商場機制，新動力在各國之間可以基本上完結自由流轉。丹麥與周邊國家跨國輸電線路輸電容量到達800萬千瓦，是風電裝機容量的1.6倍。2019年丹麥全國總用電量中有46.9%來自風力發電，這首要得益于北歐電力商場和挪威水電的互聯互濟。德國與周邊9國的電力交流才能已經到達2500萬千瓦，占其總裝機容量的12%、冬季最高負荷的30%。葡萄牙與西班牙電網相聯，最大功率交流才能310萬千瓦，占風電裝機的65%。為了添加電網互聯容量，歐盟提出2020年各成員國跨國輸電才能至少到達本國裝機容量的10%，2030年要到達15%。
我國當前呈現七大區域電網供電格式，區域電網內部構架明晰、分層分區。“十三五”期間，全國建成投運跨省跨區重要輸電通道23條，國家電網構成“十三交十二直”特高壓電網，南方電網構成“八交十一直”的西電東送大通道，全國大電網基本完結聯通，西電東送才能到達2.6億千瓦。各區電源、負荷的時空互補特性為展開跨區跨省水火互濟、打捆外送供應了物理根底。然而電力買賣的省間壁壘依然存在，近年來電力供需局勢寬松，部分省份寧可用本地煤電也不愿用外來清潔電，乃至約束和干預省間電力買賣，必定程度上阻礙了跨區資源優化裝備。
二、以世界經驗預判我國潛在的危險
(一)源網脫節危險：電源電網展開不調和，導致新動力電力相對過剩
在動力轉型初期，德國對新動力發電實施了大規劃補助辦法，導致新動力發電量飆升，而配套電網建造和改造沒有得到重視。2000年至2019年，德國的可再生動力發電量從7%添加到35%，而用于運送可再生動力電力的7700公里規劃輸電線路卻只建成8%，兩者速度的“一快一慢”反映了德國風電和電網展開的不調和。電網建造滯后于新動力電力出產，構成大量的風電糟蹋。隨后，德國經過修訂《可再生動力法》，約束陸上風電擴建速度，以習慣電網擴建滯后的現狀，對動力轉型節奏進行適當調整。
“十二五”末，在電力需求添加放緩的展開局勢下，因為電源電網展開不調和、跨省跨區可再生動力消納機制不健全、國家與當地可再生動力展開規劃統籌不行等原因，我國可再生動力展開呈現了“邊建邊棄”、“窩電”與“棄電”并存的情況，棄風、棄光率高達15%、11%，甘肅、新疆、吉林三地棄風率更是超越了30%。“十三五”期間，經過加強輸電通道建造、完善機制、進步靈敏性等手法，棄電率顯著下降，2020年棄風、棄光率降至3.5%和2%。在2030年風電、光伏裝機到達12億千瓦以上的方針引導下，新動力工業將迎來新一輪爆發式添加，在資本狂熱以及后疫情年代當地出資拉動驅使下，若相關辦理監管不到位，可能會再次呈現快批閱、搶規劃、占份額的現象，構成項目盲目布局乃至無序展開，電網無法消納，棄電率再次攀升。據統計，現在14家動力電力央企“十四五”規劃的新動力裝機數據已經超越6億千瓦，若悉數投產，2025年全國新動力裝機將達12億千瓦。
(二)生態環境危險：火電一度逆勢添加，加大碳減排方針完結難度
2011年日本福島核電事故后，德國因“安全原因”宣布逐步退出核電。為彌補核電退出帶來的電力空缺，同時也為高份額可再生動力電力供應調峰電源和備用容量，德國天然氣發電占比逐年進步，篩選煤電進程相對歐洲其他國家較為緩慢。據統計，2020年德國天然氣發電量同比添加12%，煤電占比約為24%，遠高于11%的核電占比。德國可再生動力發電量占比的大幅進步并未使碳排放顯著下降乃至呈現反彈。德國原方案在2020年前完結溫室氣體排放較1990年削減40%，鑒于這一方針很可能無法完結，德國于2019年又擬定了《氣候保護方案2030》，寄希望于新方案可以推進德國完結2030年減排方針。
雖然近年來我國煤電的清潔化展開，使得各項污染物排放量都下降90%以上，可是煤電的高碳排放特征沒有改動。因而，為完結“碳達峰、碳中和”方針，解決高碳煤電的使用問題是低碳電力展開的中心。為拉動當地經濟、應對新冠肺炎疫情沖擊，一些當地新核準建造了一批煤電項目。據統計，2020年全國新增煤電裝機約4000萬千瓦，累計裝機容量達10.8億千瓦，同比添加3.8%。2020年煤電發電量超越4.6萬億千瓦時，比2015年添加了7000億千瓦時，相應的二氧化碳排放增量為5.6億噸左右，占“十三五”期間二氧化碳排放增量80%以上。如果“十四五”依然大幅建造煤電來添補短時尖峰負荷缺口，有可能構成電力高碳途徑確定、煤電資產擱淺、碳排放“高位達峰”，為完結碳中和方針帶來巨大壓力，貽誤碳達峰“要害期”“窗口期”的有利機遇。
(三)安全運轉危險：高份額新動力接入，電力體系抗干擾才能下降
跟著新動力的不斷接入，傳統電力體系以火力同步發電機為主的運轉方法隨之改動，發生連鎖毛病、大面積停電的危險也日益加大。一是新動力機組的頻率/電壓支撐才能弱。新動力大規劃接入導致電力體系轉動慣量下降，當負荷改變導致體系頻率快速改變時，新動力機組無法供應慣量支撐以減小電網頻率改變。2016年9月28日，新動力發電占比高達48%的南澳大利亞州，受強臺風和暴雨等極點氣候影響，88秒之內遭受5次體系毛病，引起6次電壓跌落，導致9座風機場脫網，終究演變成繼續50小時的全州大停電。二是新動力機組抗干擾才能弱。受限于電力電子器件的電壓、電流耐受才能，新動力機組在電網發生擾動時存在必定的脫網概率。2019年英國8?9大停電中，雷擊導致線路毛病，因為海上風電場涉網功用缺乏，引發海上風電場次同步振動，導致737兆瓦海上風電機組脫網，之后相繼引發244兆瓦燃氣機組、500兆瓦分布式電源跳閘，終究構成英格蘭與威爾士大部分區域停電，約有100萬人遭到停電影響。
我國電網中局部的新動力電站脫網問題也時有發生，2015年1月，新疆哈密山北區域風電機組繼續發生次同步振動，導致風電場鄰近3臺66萬千瓦火電機組跳閘，同時構成該區域電網頻率下降。過電壓、諧振、電壓安穩、次同步振動等一系列問題，都和我國新動力裝機份額快速攀升直接相關。因為我國的資源稟賦特性，現在首要以大規劃集中開發、遠距離送出的展開形式為主，風電場遍及坐落電網末端，當地電網結構遍及比較單薄。跟著未來集中送出的風電總裝機容量越來越大，接入電力體系的電壓等級越來越高，風電場發生事故對電網的影響程度也將增大。
(四)電價上漲危險：體系性本錢上升，引起終端電價上漲
全球已有超越30個國家的風電和光伏本錢低于化石燃料發電。但從體系整體來看，新動力并沒有完結真正意義上的“平價”，配套電網建造、調度運轉優化、備用服務、容量補償等輔佐性的出資不斷添加，整個電力體系本錢隨之添加，終究由終端用戶買單。德國的電力調度組織每年為平衡體系支付的本錢已超越15億歐元并呈上漲趨勢，輸配費用較2009年上漲挨近30%，可再生動力附加費占電價份額由5%上漲至21%。為了保證德國工業競爭力，德國法令答應工業用戶不承當分攤可再生動力附加費義務，高耗能大企業也獲得削減交納可再生動力附加費的“豁免權”。因而，可再生動力附加費首要由居民用戶來分攤。2019年，德國可再生動力裝機占比挨近40%，十年進步了24個百分點，而電價上漲了30%。電力開支乃至到達了普通家庭年收入的十分之一。近十年以來，澳大利亞電力價格指數已飆升117%，遠高于同期CPI。其間，南澳州電價更是高居全球度電稅后價格第三，僅次于丹麥、德國。
我國電價變革40多年來，以顯著低于發達國家的電價保證了挨近發達國家的供電保證才能、電力遍及服務水平和清潔動力供應才能。過去三年，我國一般工商業電價完結了10%、10%、5%的“三連降”，企業獲得了真金白銀的降價紅利。近年來，國家降電價的宏觀方針，常常被簡單了解為電力商場變革的條件，導致社會上遍及存在“電力變革降價為先”的誤區，拿“電價降了多少”作為變革成功與否的重要評判規范，對動力轉型應支付的本錢價值沒有做好充沛的思維預備。跟著新動力裝機份額的進步，降電價的預期與體系本錢上漲之間的矛盾會益發杰出。一方面，不斷下降的電價上限，不利于合理反映電力的產品價值，不利于輔佐服務商場和其他配套商場機制發揮效果、引導靈敏性資源等輔佐性出資。另一方面，展開新動力帶來的全體系、全社會本錢的顯著上升，若任由商場傳導至消費端，不利于實體經濟工業競爭力進步，不利于社會調和安穩。
三、對策與建議
世界經歷經驗標明，在展開高份額新動力的過程中，一些國家不同程度地遇到了“安全、經濟、清潔”方面的危險應戰，面對難以破解的“既要、又要、還要”的三難乃至多難問題。與一些發達國家早已完結碳達峰、再經歷60～70年時刻從碳達峰向碳中和過渡相比，我國碳達峰、碳中和的速度更快、力度更大、任務更艱巨。因而，要保持戰略定力和穩健節奏，充沛吸取世界經歷經驗，有備無患，縝密謀劃，盡力破解問題、避免危險，走出一條適合我國國情的、以新動力為主體的新式電力體系展開之路。
(一)掌握“雙碳”方針“窗口期”，避免電力職業高位達峰
“十四五”是碳達峰的“要害期、窗口期”，達峰時刻的遲早和峰值的凹凸直接影響碳中和完結的時長和完結的難度。“碳達峰”不是“攀頂峰”，“窗口期”不是繼續擴大煤電的“窗口期”，要做好表里兩方面的預備，推進煤電轉型展開。從外部看，電力商場建造要為推進煤電由主體性電源改變為根底性調理性電源供應準則保證，遵從“誰受益、誰承當”的準則，樹立健全煤電機組容量補償機制和輔佐服務分擔機制。從內部看，煤電企業要做好節能減排工作，繼續下降二氧化碳排放水平，探究進步二氧化碳捕集、使用與封存技能水平。在“十四五”這個要害的“窗口期”，能否做好技能和商場預備，完結轉型展開，關于煤電職業來講，具有決定性影響。抓住了這個“窗口期”機遇，就可以從越走越窄的“以量保利”的老路子轉換到“電量兜底+電力調峰+容量備用”多功用展開的新路子;錯過了這個要害期，不只會損失“窗口期”伴隨的寶貴機遇，而且還將面對更加嚴峻的生計壓力。
(二)推進源網荷儲“一體化”，進步電力體系靈敏性
源網荷儲一體化展開是電力職業堅持體系觀念的內涵要求，是構建新式電力體系的重要手法。推進“源與源協同”，重視安穩電源與非安穩電源的協同，推進風景互補、水火互濟等，完結出力平穩。優化各類電源規劃配比，在保證安全的條件下，穩步進步輸電通道運送可再生動力電量比重。推進“網與源協同”，加強國家與當地規劃聯接、電源電網規劃聯接、電源電網辦理聯接，避免網源建造脫節。要“以網引源”促協同，優先在電網接入條件較好的區域開發新動力項目。建造好配套電源，進步跨區跨省輸電通道使用率。推進“網與荷協同”，活躍推進用戶側負荷辦理從行政化的有序用電方法向商場化的需求側呼應方法改變。經過價格信號調配負荷需求，引導各類用戶自動參與電力需求側呼應。進步用戶側的智能化水平和高載能負荷靈敏性，大力展開用戶聚合服務，促進源荷雙向的智能互動。推進“儲與源網荷協同”，充沛發揮儲能體系的雙向調理效果，將儲能歸入電源電網展開統籌規劃。樹立儲能工業展開本錢引導和出資報答機制，完善抽水蓄能電價構成和容量電費分攤機制。
(三)算好經濟民生“兩本賬”，用好商場和政府“兩只手”
電價問題牽一發而動全身，且與其他動力價格緊密相關，乃至關系到社會安穩問題。要充沛認識我國依然是世界上最大的展開中國家、依然處于社會主義初級階段、依然處于工業化進程中的基本國情，在構建新式電力體系的過程中，重視經濟效益與社會效益協同，既要算好“經濟賬”，也要算好“民生賬”。一方面，在政府的有用監管下，建造習慣我國國情的電力商場化價格構成機制，復原電力的產品特點，發揮商場對價格的調理功用，表現商場價格正常波動，進步電力資源裝備功率。深化輔佐服務商場建造，清晰輔佐服務本錢向終端用戶傳導。另一方面，也要統籌公平滿意兜底，保證基本公共服務供應，妥善處理電價交叉補助，保證居民、農業、重要公用事業和公益性服務等用電價格相對平穩。電價調整要充沛考慮社會各方面承受才能，“小步慢跑”。繼續健全價格監管體系，既要避免價格偏低影響電力安全，又要避免價格偏高影響實體經濟競爭力。進步價格透明度，向公眾普及低碳綠色轉型本錢，增進社會各方對價格變革的了解支撐，構成共同推進完結“碳達峰、碳中和”的全社會合力。
(四)堅持全國上下“一盤棋”，完結電力資源優化裝備
我國具有全球最大規劃的大電網體系，具有大范圍電源互濟、負荷互補的根底條件，要樹立全國“一盤棋”思維，推進新動力在全國電網格式下優化裝備。在電網結構上，完善送受端網架，繼續進步已建輸電通道使用功率，新增跨區輸電通道以運送清潔動力為主。推進國網和南網繼續加強聯網工作，完結電力互補余缺、互為備用，進步電網安全保證才能。在商場規劃上，以建造跨省、跨區電力商場起步，逐步推進全國統一電力商場建造，完結電力資源自由流轉和優化裝備。完善跨省區電力商場買賣體系，探究跨省區輔佐服務商場、跨省區可再生動力增量現貨商場。在思維理念上，當地政府要自覺從完結“碳達峰、碳中和”全局出發，構成整體合力，打破省間電力買賣壁壘，保證省間清潔動力電力送電協議的執行。
(五)強化方針科技“驅動力”，加速構建新式電力體系
構建新式電力體系，既要在技能層面做好要害中心技能的打破，也要在機制層面做好方針立異的規劃。發揮宏觀方針的“拉動力”效果。堅持立法先行，加速《動力法》出臺，修訂完善《電力法》和《可再生動力法》，構成促進可再生動力展開的法治保證和法令秩序。加速完善有利于綠色低碳展開的價格、財稅、金融等經濟方針，以電價補助確權及相關金融配套方針，促進新動力職業健康有序展開。推進碳商場和電力商場協同展開，將電能價格與碳排放本錢有機結合，發揮兩個商場相互促進、協同互補效果。發揮科技立異的“推進力”效果。加速電力體系構建和安全安穩運轉操控等技能研制，加強特高壓和柔性交直流輸電技能的研討和推廣應用。探究各種方法的碳捕捉封存和使用技能，尋找適宜的技能路線，不斷下降碳封存使用本錢。完善新動力并網等相關技能規范，進步新動力發電機組涉網功用。使用大數據、云計算、“互聯網+”等先進技能，進步新動力功率猜測精準度，加強電網調度組織與發電企業在可再生動力發電功率猜測方面的聯接協同。針對氣候改變這一全球性應戰，組織展開極點氣候條件下電網安全防控體系的理論研討和實踐探究。
(本文僅代表作者個人觀念，不代表所在單位定見)動力研討俱樂部 作者：岳昊
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新式電力體系
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