7月19日，自然資源保護協(xié)會(NRDC)與華北電力大學合作舉辦“構建新型電力系統(tǒng)的關鍵：靈活性資源挖掘”報告發(fā)布會暨研討會，發(fā)布了由NRDC等單位支持的“中國電力圓桌項目”課題組完成的報告《電力系統(tǒng)靈活性提升：技術路徑、經(jīng)濟性與政策建議》。來自發(fā)改委能源研究所、華北電力大學、德國國際合作機構(GIZ)和NRDC的專家分享了提升電力系統(tǒng)靈活性和挖掘靈活性資源的國內外經(jīng)驗，為促進新型電力系統(tǒng)的建設、保持電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行與發(fā)展提供助力。

隨著“雙碳”目標的提出，高比例新能源將成為未來電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和重要特征。以風光為主的新能源提供綠色、低碳的電量，但需要大規(guī)模靈活性資源來保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。我國電力系統(tǒng)靈活性明顯不足。現(xiàn)階段風光發(fā)電量占比10%左右的情況下，依靠現(xiàn)有靈活性措施尚可勉強維持系統(tǒng)穩(wěn)定。但風光發(fā)電占比的持續(xù)增加，將給電力系統(tǒng)的消納帶來越來越大的挑戰(zhàn)。若不給予足夠重視，靈活性困境將進一步加劇，從制約新能源消納的問題擴展至威脅電力供給安全性和經(jīng)濟性的雙重問題。

《電力系統(tǒng)靈活性提升：技術路徑、經(jīng)濟性與政策建議》報告系統(tǒng)梳理和對比了發(fā)電側、需求側和電網(wǎng)側靈活性資源的特點，評估了系統(tǒng)靈活性提升成效及成本差異。煤電適合進行小時級、跨日的出力調整，參與深度調峰。氣電適合進行秒級和分鐘級的功率調整，可緩解或消除風光出力的瞬時變化對電網(wǎng)的沖擊。儲能和抽水蓄能能夠在1-2分鐘內完成從零至滿出力的調整。需求響應規(guī)模一般可達到最大負荷的3-5%，需求響應提升系統(tǒng)靈活性的成本低于其他資源。

報告認為，應從電力供給和需求兩端提升系統(tǒng)短、中、長時間尺度的靈活調節(jié)能力。靈活性資源的對比選擇需重點關注技術特點和經(jīng)濟性，需求響應和煤電靈活性改造成本優(yōu)勢明顯，抽水蓄能和短時儲能調節(jié)性能占優(yōu)。應通過資源優(yōu)化組合提升綜合效益。僅靠煤電靈活性改造難以滿足系統(tǒng)需求，需提前布局并加快其他靈活性資源開發(fā)建設。靈活性多元提升方案能夠兼顧提升效果和經(jīng)濟性，實現(xiàn)電力系統(tǒng)靈活性的整體提升。

報告設計了適于我國電力系統(tǒng)的靈活性提升路線圖，并提出了政策建議。報告提出，“十四五”時期，電力系統(tǒng)靈活性提升主要依靠煤電靈活性改造、新建抽水蓄能等資源，重視需求側資源建設和應用。“十五五”時期，隨著風光滲透率進一步提高，短時間尺度和長時間尺度靈活性的重要性凸顯，系統(tǒng)靈活性提升主要依靠氣電、抽水蓄能、煤電靈活性改造和需求響應等，儲能和電動汽車V2G作為輔助資源參與靈活性調節(jié)。“十六五”時期，電力系統(tǒng)靈活性需求更多樣，包括短時、中時間尺度和長時間尺度，電化學儲能、抽水蓄能、氣電、煤電和需求側資源將共同成為保障電力系統(tǒng)靈活性的主力，其中靈活性提升貢獻主體為儲能和需求側資源。

課題匯報人、華北電力大學張健博士表示， “十四五”是能源低碳轉型的重要窗口期，也是構建現(xiàn)代能源體系的新階段。要把握這一重要戰(zhàn)略機遇期，推動系統(tǒng)靈活性從前瞻性概念探討層面轉向有規(guī)劃的周密部署。應從新型電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷儲協(xié)同的視角來綜合考慮靈活性的需求與供應，將靈活性納入電力規(guī)劃、調度運行和市場交易等各環(huán)節(jié)，保證靈活性資源在不同時間尺度上合理配置，在實際運行中高效調用，并通過市場機制確認其系統(tǒng)價值。

課題負責人、華北電力大學袁家海教授提出，應立足資源可得性有序推進靈活性資源部署，“十四五”的首要重點是落實國家的煤電靈活性改造目標，確保達成既定的抽水蓄能投產目標，為實現(xiàn)2035年抽蓄中期規(guī)劃目標奠定堅實基礎。“十四五”要政策引導和市場機制建設并舉，推動新型儲能項目在電力系統(tǒng)中的部署，為“十四五”期末基本實現(xiàn)電化學儲能的商業(yè)化奠定條件。他強調，應特別重視需求響應對系統(tǒng)靈活性的貢獻，“十四五”應努力實現(xiàn)需求響應的規(guī)模化和常態(tài)化運行。在談到電力系統(tǒng)未來形態(tài)時，袁教授預計，國內大電網(wǎng)建設的頂峰預計在2035年左右，此后更多的新能源將以本地開發(fā)、本地消納為主。另一個重要時間節(jié)點是2050年。為實現(xiàn)2060年碳中和的目標，2050年電力系統(tǒng)需要基本實現(xiàn)脫碳。2050年之后，電力系統(tǒng)的形態(tài)更多是和交通、供熱、天然氣、氫等多能源多行業(yè)的耦合。

發(fā)改委能源研究所的周伏秋研究員認為，新型電力系統(tǒng)建設是一個長周期的巨系統(tǒng)工程。為適應系統(tǒng)中新能源電力裝機占比持續(xù)提高這一電源結構的重大基礎性新變化，系統(tǒng)各環(huán)節(jié)均需重塑、重構、重定位，協(xié)同提供維系系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效、綠色高質量運行不可或缺的綜合調節(jié)能力。他強調，新型電力系統(tǒng)綜合調節(jié)能力建設既要統(tǒng)籌規(guī)劃、適度超前，也應因地制宜、優(yōu)化組合開發(fā)利用各類系統(tǒng)調節(jié)資源。新型電力系統(tǒng)綜合調節(jié)資源開發(fā)利用應遵循綜合資源戰(zhàn)略規(guī)劃理論與方法，綜合考慮各類系統(tǒng)調節(jié)資源的可獲得性、技術可行性、經(jīng)濟可持續(xù)性、環(huán)境友好性等因素，系統(tǒng)調節(jié)資源的開發(fā)利用應多措并舉，未來5-10年里將需求響應資源開發(fā)利用放在優(yōu)先地位。與其他靈活性資源相比，需求響應資源是最優(yōu)的。能效是第一能源，是最綠色和最經(jīng)濟的。行業(yè)應充分認識需求響應資源的真正價值所在，并形成合力，這是努力的方向。

發(fā)改委能源研究所高級工程師趙曉東介紹了國內的需求側實踐。2013年，上海成為國內首個電力需求響應的試點城市。近年來，各地用電快速增長，特別是最大用電負荷不斷攀高，發(fā)展電力需求響應的迫切性顯著提升。為此，電力需求響應從華東等主要應用區(qū)域逐步向全國推廣，已在山東、天津、重慶、廣東、陜西、河南等省市陸續(xù)開展。根據(jù)所處區(qū)域電網(wǎng)的不同特征以及自身的負荷特點，各地探索出多元化的需求響應“地方樣板”。

德國國際合作機構中德能源轉型項目主任侯安德(Anders Hove)在介紹德國經(jīng)驗時表示，可再生能源的發(fā)展增加了對靈活性的需求。歐洲的跨國輸電線路有利支撐了德國電力系統(tǒng)的運行：電力大發(fā)時德國將無法消納的多余電力出口到鄰國;國內出力不足時又可以從鄰國進口電力。靈活的跨區(qū)、跨國市場機制與電網(wǎng)互聯(lián)互濟，共同降低了德國新能源發(fā)電出力的波動幅度，有效提升系統(tǒng)靈活性。

他表示，中德情況不同，但解決方案相同：即提升系統(tǒng)靈活性。德國電力系統(tǒng)可再生能源的占比已達到50%。為了實現(xiàn)2035年100%的可再生能源目標，德國需要大力挖掘需求側的靈活性資源，特別是電池、工業(yè)需求側、智能充電或車網(wǎng)互動等。中國的情況與德國不同。但研究表明，現(xiàn)階段充分利用目前的電力系統(tǒng)和現(xiàn)有輸電通道就能解決大多數(shù)靈活性問題，并不需要借助儲能或補貼煤電的靈活性改造。未來，風光等可再生能源占比超過40-50%的時候，一些新技術的應用可能就更為關鍵。這些新技術正在快速發(fā)展中。

侯安德在談到歐洲能源政策時表示，目前歐洲能源成本飛漲，但電力系統(tǒng)容量與靈活性沒有出現(xiàn)短缺，說明成本是影響能源安全的一個重要因素。長期來看，供暖電氣化、能效提升、分布式發(fā)電和需求響應方案是解決問題的主要方案。他強調，能源危機導致歐盟一些煤電重啟，但這只是暫時的，歐盟低碳轉型的大趨勢沒有變。為避免再次受制于這樣的能源危機，歐盟國家堅定了轉型的目標，而且達成了加快轉型的共識。

NRDC清潔電力項目的劉明明博士表示，NRDC與發(fā)改委能源所、華北電力大學等單位合作的多項研究顯示，需求側資源是技術潛力巨大且最具商業(yè)前景的靈活性資源，是加速煤電轉型的主要路徑。在智能互聯(lián)技術的加持下，分布式發(fā)電、用戶需求響應、電動汽車、新型儲能等需求側資源整合成的“虛擬電廠”，將發(fā)揮雙向調節(jié)負荷、緩解電網(wǎng)高峰壓力、促進新能源消納的多樣化功能。為充分解鎖需求側資源的技術潛力，亟需改革和完善現(xiàn)有的市場機制和價格機制，激發(fā)需求側市場主體的積極性。

NRDC北京代表處首席代表張潔清強調，可再生能源的發(fā)展要建立在對傳統(tǒng)化石能源安全穩(wěn)定替代的基礎上。隨著大規(guī)模波動性風光發(fā)電的并網(wǎng)，充分挖掘并利用靈活性資源成為支撐建設安全、高效的新型電力系統(tǒng)的必然選擇。電力系統(tǒng)有足夠的靈活性資源來調節(jié)，就可以削峰填谷、“多退少補“，在保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的前提下，滿足電力系統(tǒng)中新能源占比不斷提高的需求。（文章采集自中國機械工業(yè)聯(lián)合會官方網(wǎng)站，如涉及版權問題請聯(lián)系我們刪除）