廣西首個(gè)抽水蓄能電站下閘蓄水
動(dòng)態(tài)2025-02-05
灤河東去，流淌至河北省承德市豐寧滿(mǎn)族自治縣四岔口鄉永利村，四周高山聳立，峰嶺成群，世界裝機最大的抽水蓄能電站——國網(wǎng)新源河北豐寧抽水蓄能電站(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“豐寧抽蓄電站”)在群山間若隱若現。從靜止狀態(tài)切換到滿(mǎn)負荷發(fā)電，電站的“反應”時(shí)間只需短短幾分鐘。
2024年12月31日，總裝機3600兆瓦的豐寧抽蓄電站正式滿(mǎn)格運行，這個(gè)“世界級充電寶”開(kāi)始為京津冀地區輸送綠電，成為我國電力系統向更高效、更靈活、更可持續方向發(fā)展的縮影。
國家發(fā)改委近日發(fā)布的《電力系統調節能力優(yōu)化專(zhuān)項行動(dòng)實(shí)施方案(2025—2027年)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《方案》)提出，到2027年，電力系統調節能力顯著(zhù)提升，各類(lèi)調節資源發(fā)展的市場(chǎng)環(huán)境和商業(yè)模式更加完善，各類(lèi)調節資源調用機制進(jìn)一步完善。通過(guò)調節能力的建設優(yōu)化，支撐2025—2027年年均新增2億千瓦以上新能源的合理消納利用，全國新能源利用率不低于90%。
隨著(zhù)新能源裝機快速增長(cháng)，確保電力系統穩定運行和電力供應安全可靠，是電力行業(yè)當前面臨的“必答題”。業(yè)內專(zhuān)家指出，《方案》有助于解決新能源快速發(fā)展帶來(lái)的系統消納壓力，提升電力系統的靈活性和穩定性。通過(guò)優(yōu)化提升電力系統調節能力，可以更好地實(shí)現新能源高質(zhì)量發(fā)展，促進(jìn)能源產(chǎn)業(yè)加速轉型。此外，保障電力系統容量充裕度是一個(gè)復雜的過(guò)程，涉及多層面的策略和措施，需要在優(yōu)化資源規劃、多元化能源結構等多個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行科學(xué)的管理和執行。
電力系統調節面臨新課題
當前，我國電力系統調節已有成效，但高質(zhì)高效構建新型電力系統，還需進(jìn)一步優(yōu)化完善調節能力。
“這是我國首次對年度風(fēng)光消納總量作出要求，實(shí)施過(guò)程中必然存在挑戰和困難。”廈門(mén)大學(xué)中國能源經(jīng)濟研究中心教授孫傳旺接受《中國能源報》記者采訪(fǎng)時(shí)表示，這既對電力系統的規模性與協(xié)同性提出更高要求，也凸顯出電力市場(chǎng)機制進(jìn)一步完善的必要性，同時(shí)還需進(jìn)一步評估全社會(huì )是否具備承擔穩定新型用電系統運行的能力。
孫傳旺認為，一方面，我國當前較為單一的電力系統調節能力難以適應更大規模新能源合理消納的需要。國網(wǎng)能源研究院發(fā)布的《新型電力系統發(fā)展分析報告2024》顯示，2023年我國燃氣發(fā)電、抽水蓄能、新型儲能等靈活調節電源占比僅為7%左右，與發(fā)達國家30%—50%的情況相比仍有不少差距。另一方面，我國可再生能源需要通過(guò)特高壓輸電進(jìn)行跨區域輸送，但區域間的電能協(xié)調配置易受多重因素影響，難以很好地滿(mǎn)足市場(chǎng)對于新能源合理消納利用的需求。
“經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，我們原有的調節能力已接近飽和，現在的挑戰是如何激勵新的調節能力增長(cháng)。目前依賴(lài)煤電，是因為前期調節能力已消耗殆盡，而可再生能源的發(fā)展依然迅猛。”中國社科院能源經(jīng)濟研究中心副主任馮永晟指出，當前的挑戰不再是如何補償已投入的成本，而是如何激勵投資能夠提供調節能力的項目，這是全國統一市場(chǎng)建設中需要關(guān)注的關(guān)鍵問(wèn)題之一。
馮永晟分析，從實(shí)現任務(wù)目標角度出發(fā)，我國需要具備靈活的電力系統調節能力。對政策制定者和研究者而言，最大的難題在于如何篩選并推動(dòng)實(shí)施那些能夠最有效激發(fā)調節能力的制度與機制。“不同區域面臨的挑戰不同，不僅要補償成本，更要激勵投資。特別是在可再生能源已成主力的地區，亟需新增兼具靈活性和充足容量保障的調節能力。”
“新能源逐漸成為主體，對電力系統的調節能力和容量充裕度提出了新挑戰，需要在激勵機制上實(shí)現質(zhì)的躍升。”馮永晟指出，傳統的適應性激勵機制，如計劃電量激勵和成本分攤改善，已無(wú)法滿(mǎn)足當前每年數億千瓦時(shí)增量的需求。“需要面向未來(lái)，建立一種可持續、符合安全保障需求的市場(chǎng)化投資激勵機制。”
中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì )儲能應用分會(huì )秘書(shū)長(cháng)劉勇接受《中國能源報》記者采訪(fǎng)時(shí)表示，當前“沙戈荒”大型基地加快建設，分布式光伏迅猛發(fā)展，新能源汽車(chē)滲透率快速提升。同時(shí)，冬夏用電保供任務(wù)重，AI智能算力發(fā)展迅速，極端天氣多發(fā)，在促進(jìn)新能源消納、保障電力系統安全可靠運行等方面面臨多重挑戰，要全面提升系統靈活性予以應對。“建議加快推進(jìn)靈活調節資源容量市場(chǎng)和調頻市場(chǎng)建設運行。推動(dòng)中長(cháng)期和現貨交易、區域輔助服務(wù)市場(chǎng)與省級現貨市場(chǎng)有效銜接，統一明確負荷側靈活調節資源參與輔助服務(wù)的經(jīng)營(yíng)主體地位和準入條件，鼓勵新型儲能、虛擬電廠(chǎng)等參與電力市場(chǎng)。”
增強調節能力項目投資是關(guān)鍵
《方案》對各地調節能力建設方案以及報送主管部門(mén)的時(shí)間等提出具體要求。對此，孫傳旺表示，《方案》明確，各省級能源主管部門(mén)編制本地區調節能力建設方案，省級政府在編制電力調節方案時(shí)，需要準確評估現有調節資源，合理預測未來(lái)負荷增長(cháng)和新能源接入趨勢，精準識別電網(wǎng)瓶頸與薄弱環(huán)節。同時(shí)，各省也需要加強經(jīng)濟性與環(huán)境性評估，例如全社會(huì )將承擔多少經(jīng)濟成本，如何對經(jīng)濟產(chǎn)生影響，對環(huán)境影響如何，都需要事前評估清楚。在科學(xué)分析調節能力需求規模和特征時(shí)，除傳統的時(shí)間與空間維度外，還要重點(diǎn)考慮極端天氣下的負荷特性和新能源出力規律，做好相應的應急調節預案，確保電力系統安全穩定運行。
中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì )咨詢(xún)專(zhuān)家呂錦標告訴《中國能源報》記者，每年新增2億千瓦風(fēng)電光伏發(fā)電裝機已成為一項硬性指標，同時(shí)對新能源的消納也設定90%的最低標準。當前的挑戰主要在于煤電退出的步伐，部分煤電機組需要進(jìn)行靈活性改造，以確保在低負荷狀態(tài)下仍能保持相對經(jīng)濟的運行效率。從長(cháng)遠角度看，煤電最終將退出歷史舞臺，但新能源的全面替代將是一個(gè)跨越數十年的過(guò)程。“在此過(guò)程中，煤電仍需承擔保障能源供應的任務(wù)，既要考慮經(jīng)濟效益，也要肩負社會(huì )責任。”
《方案》提出，按照2027年實(shí)現存量煤電機組“應改盡改”原則制定靈活性改造推進(jìn)方案。在保障安全的前提下，探索煤電機組深度調峰，最小技術(shù)出力達到新一代煤電升級有關(guān)指標要求，并確保煤耗不大幅增加，機組涉網(wǎng)性能符合系統運行要求。“目前，我們對煤電的依賴(lài)性較強，是因為其資源多、調節性能好，相比其他新型資源成本也低，但早期的調節能力已接近耗盡，而可再生能源同步在迅猛擴張。因此，當前的挑戰已不再局限于如何補償已發(fā)生的成本，而是轉向如何激勵投資可以增強調節能力的項目。”馮永晟說(shuō)。
新型儲能助力調節能力提升
儲能在提高電力系統的調節能力和容量充裕度方面發(fā)揮著(zhù)重要作用。我國正著(zhù)手改造或建設一批由調度機構統一調度的新型儲能電站，以提升電力系統的調節水平和安全穩定運行能力。
《方案》明確，推動(dòng)具備條件的存量新能源配建儲能實(shí)施改造，由電力調度機構統一調度運行，提升調用水平。在統籌安排各類(lèi)調節資源建設規?；A上，結合系統供電保障和安全穩定運行需要，優(yōu)化選擇適宜新型儲能技術(shù)，高質(zhì)量建設一批技術(shù)先進(jìn)、發(fā)揮功效的新型儲能電站。
“作為新型電力系統的重要調節器，新型儲能的優(yōu)勢主要在于能量轉換效率高、建設周期短、響應速度快。”孫傳旺表示。他提供的一組數據體現出新型儲能技術(shù)相對較高的能量轉換效率：2023年電化學(xué)儲能電站平均轉換效率為86.82%，高于傳統抽水蓄能的70%—80%。
在電力系統調節中，新型儲能技術(shù)能夠持續跟蹤負荷變化，動(dòng)態(tài)調整實(shí)現負荷平衡，有效緩解電力系統的調峰壓力。同時(shí)，新型儲能技術(shù)還能解決新能源裝機出力時(shí)間錯配的問(wèn)題，降低新能源發(fā)電的隨機性、波動(dòng)性與間歇性影響，促進(jìn)新能源消納。
不過(guò)，在規?；l(fā)展的大環(huán)境下，新型儲能技術(shù)在投資成本和商業(yè)模式上仍面臨挑戰。孫傳旺表示，雖然近年來(lái)新型儲能成本有所下降，但度電成本仍高于火電靈活性改造、抽水蓄能等技術(shù)，而且上游鋰電價(jià)格的波動(dòng)也會(huì )影響投資成本。“目前，我國電源側儲能電站盈利水平偏低，許多電站尚無(wú)法參與電力現貨交易和輔助服務(wù)，主要依靠峰谷價(jià)差維持生存。”
針對該問(wèn)題，呂錦標表示，新型電力系統必須平衡發(fā)電端、輸配端和用戶(hù)端的儲能調節。新型儲能產(chǎn)業(yè)正面臨前所未有的發(fā)展機遇，要注意把握市場(chǎng)需求節奏，避免盲目跟風(fēng)和重復建設。“在調節能力建設方面，規劃可以適當領(lǐng)先于當前需求，以應對未來(lái)可能出現的變化。”
當前，新型儲能高質(zhì)量發(fā)展的突出問(wèn)題體現在安全經(jīng)濟、綠色低碳、成本疏導、電力市場(chǎng)、抱團出海以及數智化融合發(fā)展等方面，“十五五”是碳達峰的關(guān)鍵期，應綜合考慮我國國情及電力市場(chǎng)發(fā)展階段，加強電力系統靈活調節資源統籌規劃，開(kāi)展新型儲能在新型電力系統中應用場(chǎng)景及成本補償機制研究，探索解決儲能發(fā)展瓶頸的思路和方法，推動(dòng)各類(lèi)新型儲能技術(shù)蓬勃發(fā)展。
劉勇建議，聚焦儲能行業(yè)面臨的成本疏導不暢等共性問(wèn)題，綜合考慮各類(lèi)儲能技術(shù)應用特點(diǎn)、在新型電力系統中的功能作用和提供的服務(wù)是否具有公共品屬性等因素，科學(xué)客觀(guān)合理分析各類(lèi)儲能技術(shù)成本結構、影響因素及變化趨勢，測算各類(lèi)儲能技術(shù)成本收益情況，開(kāi)展在電力系統相同應用場(chǎng)景下不同技術(shù)類(lèi)別之間的經(jīng)濟性比較分析，研究提出能夠體現儲能價(jià)值的成本疏導機制。(中國能源報記者 蘇南 王林)
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