來源:中國電力報
在全球能源綠色轉(zhuǎn)型加速推進(jìn)的背景下,歐洲電力系統(tǒng)發(fā)展呈現(xiàn)出一系列新趨勢與新特征,既體現(xiàn)了歐洲在推動能源轉(zhuǎn)型方面的積極探索,也反映出其所面臨的挑戰(zhàn)。通過剖析歐洲電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的政策方向和實踐路徑,對于我國科學(xué)編制“十五五”電力發(fā)展規(guī)劃、加快推進(jìn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)具有重要的參考價值和現(xiàn)實意義。
歐洲能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程、成效與挑戰(zhàn)
歐洲能源轉(zhuǎn)型起步早、進(jìn)度快,根據(jù)2021年頒布的《歐洲氣候法》,歐盟將于2050年實現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)。近年來,歐洲在電力相關(guān)領(lǐng)域陸續(xù)出臺多項舉措,旨在強化清潔能源供應(yīng),補齊基礎(chǔ)設(shè)施短板,以技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展。
歐盟實施REPowerEU計劃以來,新能源步入快速增長階段,2022~2024年,光伏發(fā)電、風(fēng)電裝機分別新增約1.7億千瓦、0.4億千瓦,可再生能源發(fā)電量占比達(dá)到47%。歐洲大力發(fā)展海上風(fēng)電,其中北海憑借其風(fēng)能資源優(yōu)勢,逐漸成為開發(fā)核心區(qū)域。按照歐洲九國簽訂的《奧斯坦德宣言》,預(yù)計到2030年、2050年,北海海上風(fēng)電裝機規(guī)模將分別達(dá)到1.2億千瓦、3億千瓦以上,包括我國參與的Borwind6工程在內(nèi)的一批重大項目已陸續(xù)開工建設(shè)。歐洲互聯(lián)電網(wǎng)運營商聯(lián)盟(ENTSO-E)編制了海上電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃,系統(tǒng)論證了歐洲海上風(fēng)電規(guī)模布局、匯集方式和送電方向,進(jìn)一步細(xì)化了海上風(fēng)電發(fā)展的時間表與路線圖。
在新能源規(guī)??焖僭鲩L的背景下,歐洲電網(wǎng)發(fā)展相對滯后,例如2013年納入規(guī)劃的法國—西班牙直流互聯(lián)項目目前仍未投產(chǎn)。今年6月,歐盟委員會發(fā)布了前瞻性電網(wǎng)投資指導(dǎo)文件,指出到2040年,輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)投資需求分別為4720億歐元、7300億歐元。歐盟委員會強調(diào),為解決電網(wǎng)項目建設(shè)緩慢、電源接入時間延遲、設(shè)備制造產(chǎn)能不足等問題,將進(jìn)一步提升電網(wǎng)規(guī)劃的前瞻性,基于能源、氣候和工業(yè)政策超前研判電網(wǎng)中長期發(fā)展需求,統(tǒng)籌制定各級電網(wǎng)規(guī)劃,指導(dǎo)預(yù)留站址廊道空間,科學(xué)擴(kuò)大裝備制造產(chǎn)能。同時,還應(yīng)加快審批流程、優(yōu)化成本分擔(dān),兼顧提升電網(wǎng)投資水平和投資效益。
歐盟高度重視本土新能源、電網(wǎng)、儲能等領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。根據(jù)《凈零工業(yè)法案》,歐盟計劃到2030年本土凈零技術(shù)制造產(chǎn)能達(dá)到部署需求的40%,到2040年在關(guān)鍵領(lǐng)域的全球市場份額達(dá)到15%。西門子能源、維斯塔斯等企業(yè)在部分前瞻性技術(shù)研發(fā)和裝備制造領(lǐng)域具備領(lǐng)先優(yōu)勢,西門子能源公司正在開展基于PEM電解槽的綠電制氫技術(shù)以及具備100%純氫燃燒能力的重型燃?xì)廨啓C研發(fā),推動以氫能作為長周期儲能介質(zhì)和能源載體,通過“零碳循環(huán)”方式為電力系統(tǒng)提供可靠的電力供應(yīng)和穩(wěn)定支撐。
在歐洲能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中,電力系統(tǒng)安全面臨著多重挑戰(zhàn)。今年4月,西班牙、葡萄牙發(fā)生因電壓激增引發(fā)的大面積停電,暴露出歐洲電力系統(tǒng)在電網(wǎng)互聯(lián)結(jié)構(gòu)薄弱、調(diào)節(jié)支撐資源缺失、新能源涉網(wǎng)性能不足等多方面的短板。今年7月,捷克再次發(fā)生因電網(wǎng)連鎖故障造成的大停電事故,持續(xù)引發(fā)各界對電力安全的關(guān)注。與歐洲發(fā)達(dá)國家相比,我國在推動能源轉(zhuǎn)型過程中,電力需求仍保持剛性增長,電力系統(tǒng)物理形態(tài)和運行特性即將進(jìn)入“無人區(qū)”,更加需要統(tǒng)籌好發(fā)展和安全,以高水平安全保障高質(zhì)量發(fā)展。
堅持系統(tǒng)思維,強化規(guī)劃引領(lǐng),推動我國新型電力系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展
“十五五”是我國全面推進(jìn)新型能源體系建設(shè)、實現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)的關(guān)鍵時期,我們要發(fā)揮好電力規(guī)劃的引領(lǐng)作用,全面準(zhǔn)確把握“十五五”面臨的新形勢新問題,圍繞源、網(wǎng)、荷、儲、技術(shù)、市場、政策全面深化研究,科學(xué)擘畫我國新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)圖。
夯實煤電兜底保障功能,推動新能源發(fā)揮主體電源作用。落實國家新一代煤電升級專項行動,在電網(wǎng)快速調(diào)節(jié)需求大、系統(tǒng)調(diào)峰能力不足的地區(qū)優(yōu)先規(guī)劃布局一批新一代煤電項目,提升保供支撐作用和靈活調(diào)節(jié)能力。深入分析新能源涉網(wǎng)性能對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的影響,提升新建機組頻率、電壓耐受和支撐能力,推動存量機組涉網(wǎng)性能改造,科學(xué)測算分布式調(diào)相機等動態(tài)支撐資源配置需求,提高新能源安全可靠替代水平。借鑒歐洲海上風(fēng)電發(fā)展經(jīng)驗,統(tǒng)一開展海上風(fēng)電輸電規(guī)劃研究,圍繞空間資源、系統(tǒng)安全、消納方向、技術(shù)路線、成本疏導(dǎo)等進(jìn)行綜合論證,科學(xué)引導(dǎo)海上風(fēng)電集中式開發(fā),滿足東中部地區(qū)負(fù)荷用電需要。
構(gòu)建堅強柔性電網(wǎng)平臺,保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。落實國家關(guān)于加強大基地和外送通道建設(shè)的部署,遠(yuǎn)近結(jié)合開展中長期電力流規(guī)劃,統(tǒng)籌大電網(wǎng)安全、輸電走廊資源、送電距離等因素研究未來跨區(qū)送電方向,實現(xiàn)電力流向全局最優(yōu)。緊扣國家區(qū)域重大戰(zhàn)略和全國電網(wǎng)發(fā)展格局,深化區(qū)域電網(wǎng)規(guī)劃方案論證和電力系統(tǒng)設(shè)計,推動送端直流分群分組,優(yōu)化受端電網(wǎng)分層分區(qū),提升區(qū)域主網(wǎng)架直流安全承載能力和新能源消納能力。強化主配微電網(wǎng)協(xié)同規(guī)劃,統(tǒng)一邊界條件和典型場景,統(tǒng)籌發(fā)揮大電網(wǎng)資源互濟(jì)、配電網(wǎng)靈活接入、微電網(wǎng)就地消納作用,做好一次網(wǎng)架建設(shè)和二次系統(tǒng)配置的銜接,推動各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展。
把握需求側(cè)結(jié)構(gòu)特性變化,提升負(fù)荷靈活調(diào)節(jié)能力。加強負(fù)荷側(cè)有源化、電力電子化特性分析,研判主配網(wǎng)“潮汐式”潮流交互、凈負(fù)荷“鴨子曲線”未來變化趨勢,研究寬頻振蕩等新型穩(wěn)定問題及應(yīng)對措施。深入分析負(fù)荷特性變化對電力供需平衡的影響,建立覆蓋負(fù)荷缺口、缺電時段、缺電概率的多維保供評價模式,提高電力供需分析精準(zhǔn)性。進(jìn)一步提升需求響應(yīng)能力,優(yōu)化分時電價機制引導(dǎo)空調(diào)、電動汽車等負(fù)荷參與系統(tǒng)調(diào)節(jié),建立各地區(qū)與尖峰負(fù)荷規(guī)模特性相匹配的可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源庫,為迎峰度夏、迎峰度冬電力保供提供有效支撐手段,提升極端天氣應(yīng)對能力。
擴(kuò)充系統(tǒng)調(diào)節(jié)支撐資源,優(yōu)化新型儲能規(guī)模布局。聚焦儲能保供電、促消納的功能定位,系統(tǒng)性開展抽水蓄能和新型儲能布局規(guī)劃,推動儲能在大型風(fēng)光電基地、電網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點、偏遠(yuǎn)及末端地區(qū)等重點區(qū)域的合理配置,引導(dǎo)新型儲能由政策驅(qū)動向價值驅(qū)動轉(zhuǎn)變。在極端天氣頻繁、跨日調(diào)峰需求突出的地區(qū)規(guī)劃布局一批可再生能源制氫、壓縮空氣儲能、熔鹽儲熱等長周期儲能項目,促進(jìn)新型儲能功能從滿足日內(nèi)平衡向支撐多日平衡升級。深入分析構(gòu)網(wǎng)型儲能應(yīng)用對系統(tǒng)運行和穩(wěn)定特性的影響,科學(xué)推動各類穩(wěn)定支撐資源的合理配置。
以系統(tǒng)需求引導(dǎo)科研攻關(guān)方向,推動新技術(shù)示范應(yīng)用。聚焦新型電力系統(tǒng)規(guī)劃場景和發(fā)展趨勢,精準(zhǔn)定位技術(shù)薄弱環(huán)節(jié)和“卡脖子”關(guān)鍵難題,從系統(tǒng)角度出發(fā),提出對新技術(shù)功能定位、特性參數(shù)的需求。圍繞特高壓直流新技術(shù)、80千安斷路器、構(gòu)網(wǎng)型設(shè)備等關(guān)鍵領(lǐng)域,大力推進(jìn)基礎(chǔ)理論創(chuàng)新、重大技術(shù)攻關(guān)和核心裝備研制,推動能源電力領(lǐng)域高水平科技自立自強。持續(xù)完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,聚焦電力系統(tǒng)規(guī)劃、直流工程設(shè)計、海上風(fēng)電等領(lǐng)域加快制定一批以我國標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的國際標(biāo)準(zhǔn),推動中國技術(shù)和理念“走出去”,提升我國在國際能源領(lǐng)域的權(quán)威性和話語權(quán)。
完善新型電力系統(tǒng)電價機制,促進(jìn)系統(tǒng)成本公平分擔(dān)。研判新能源快速發(fā)展背景下源網(wǎng)建設(shè)規(guī)模上升的趨勢,圍繞新型電力系統(tǒng)各要素成本合理疏導(dǎo),提出電力市場發(fā)展建議。深化煤電容量電價機制,探索建立容量市場,以容量電價補償激勵各類靈活資源參與系統(tǒng)調(diào)節(jié),保障電力系統(tǒng)安全保供充裕度。推進(jìn)新能源上網(wǎng)電價市場化改革,運用價格信號分時分地反映電力供求關(guān)系,促進(jìn)系統(tǒng)調(diào)節(jié)成本公平承擔(dān)。結(jié)合各地區(qū)電力系統(tǒng)實際結(jié)構(gòu)和特性,因地制宜推動調(diào)頻、備用、爬坡、調(diào)峰等輔助服務(wù)市場建設(shè),引導(dǎo)各類輔助服務(wù)資源空間布局優(yōu)化。
加強資源要素保障,為電力規(guī)劃落地創(chuàng)造有利條件。強化電力規(guī)劃與國土空間規(guī)劃的有效銜接,保障跨區(qū)輸電廊道、大型電源項目和配套變電設(shè)施、城市電纜隧道等用地需要。推動建立跨地區(qū)輸電通道走廊保護(hù)和協(xié)調(diào)機制,形成政府、企業(yè)、社會多方協(xié)同模式,高效推進(jìn)大型電源基地外送工程建設(shè)。推動建立海上風(fēng)電開發(fā)協(xié)調(diào)機制,圍繞規(guī)劃編制、前期論證、工程建設(shè)、運行維護(hù)等全壽命周期各環(huán)節(jié),加強能源、海洋、交通等相關(guān)部門協(xié)同,深化政企聯(lián)動,實現(xiàn)海陸資源統(tǒng)籌集約利用,促進(jìn)海上風(fēng)電高質(zhì)量發(fā)展。
面對全球電力行業(yè)的深刻變革,我們需立足本國國情,把握客觀規(guī)律,緊緊抓住“十五五”戰(zhàn)略機遇期,以系統(tǒng)性思維統(tǒng)籌做好源、網(wǎng)、荷、儲、技術(shù)、市場、政策等全要素規(guī)劃,助力我國新型電力系統(tǒng)建設(shè)在一步一個腳印中筑牢安全基石、創(chuàng)造發(fā)展新篇,為全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家提供堅強電力保障。

