《新型电力系统“新”在哪?建设一批共享储能电站和虚拟电厂,新一代煤电升级启动》

  • 来源专题:能源情报网监测服务平台
  • 编译者: 郭楷模
  • 发布时间:2024-08-07
  • 随着全球能源结构的转型和中国“双碳”目标的推进,新型电力系统的建设显得尤为重要。

    国家发改委网站8月6日消息,国家发展改革委、国家能源局、国家数据局近日印发《加快构建新型电力系统行动方案(2024—2027年)》(以下简称《行动方案》),明确将在2024—2027年重点开展9项专项行动,包括电力系统稳定保障行动、大规模高比例新能源外送攻坚行动、配电网高质量发展行动、新一代煤电升级行动、电动汽车充电设施网络拓展行动等,并在其中对系统友好型新能源电站、智能微电网项目、共享储能电站、虚拟电厂、电动汽车参与电力系统互动等方面予以明确支持。

    国家能源局电力司有关负责人表示,接下来将采用先行先试的工作方法。在各项关键领域中,选取攻关收益高、提效潜力大、引领效应强的方向开展探索,发挥好试点的引领带动作用,以“小切口”解决“大问题”。开展典型地区高比例需求侧响应国家能源局数据显示,截至2024年6月底,全国可再生能源发电装机达到16.53亿千瓦,同比增长25%,约占我国发电总装机的53.8%,其中,风电光伏发电合计装机(11.8亿千瓦)已超过煤电装机(11.7亿千瓦)。同时,可再生能源发电量也迈上新台阶。今年上半年,全国可再生能源发电量达1.56万亿千瓦时,同比增加22%,约占全部发电量的35.1%。

    国家能源局电力司有关负责人指出,新型电力系统“双高”(高比例可再生能源和高比例电力电子设备)特性日益凸显,安全稳定运行面临较大风险挑战。针对电力系统生产结构、运行机理和功能形态转变过程中可能出现的系统稳定问题,《行动方案》提出着力优化加强电网主网架、提升新型主体涉网性能、推进构网型技术应用、持续提升电能质量,为新型电力系统建设提供安全稳定保障。

    自然资源保护协会清洁电力项目副主任刘明明告诉21世纪经济报道记者,现阶段我国电力系统正经历重塑,由原本以燃煤机组和化石能源为核心的模式,转向清洁化、电气化。这一变革在需求侧展现出更为鲜明的特点。

    刘明明表示,随着“双碳”目标的提出,我国需求侧资源发展逐渐进入3.0阶段,电力系统的充裕性需求增加,需要探索多种模式,以发挥需求侧资源的常态化作用。电力需求侧资源要实现常态化运行,面临单体资源潜力小而散、激励不足和投资高三方面的挑战。“数字化+智能化”和“聚合化+市场化”两大路径,可以实现需求侧资源的常态化发展。

    《行动方案》也明确将开展需求侧协同能力提升行动,将在尖峰负荷问题突出或新能源消纳困难的地区实施高比例需求侧响应,充分激发需求侧响应活力,实现典型地区需求侧响应能力达到最大用电负荷的5%或以上,着力推动具备条件的典型地区需求侧响应能力达到最大用电负荷的10%左右。

    “需求侧资源常态化运行需要完善的政策环境。”刘明明建议,接下来需要对需求侧资源的主体地位提供制度保障,规定聚合商的市场角色和权责,允许聚合商参与批发电力市场、辅助服务市场和容量市场;为需求侧资源实现价值创造市场机会,提供健全的交易规则并加强市场监管,确保所有参与资源的同质同权;为需求侧资源提供服务确定框架体系,对调度、通信、计量、评估等内容进行规范,确保用户侧设备具备快速响应、获取即时反馈信息的能力。新一代煤电升级虽然非化石能源的发电占比不断提升,但煤炭是我国的主体能源,在能源保供中发挥“压舱石”和“稳定器”作用。国家能源局数据显示,截至2023年底,我国煤电装机容量约11.7亿千瓦,占全国电力总装机的40%,发电用煤约占全国煤炭消费总量的60%,碳排放量约占全国碳排放总量的40%。

    “未来一段时期,煤电仍是我国电力可靠供应的重要支撑电源,实现碳达峰目标要加快低碳化改造,进一步提升运行灵活性。”国家能源局有关负责人如此表示。

    《行动方案》明确,将探索与新型电力系统发展相适应的新一代煤电发展路径。以清洁低碳、高效调节、快速变负荷、启停调峰为主线任务,推动煤电机组深度调峰、快速爬坡等高效调节能力进一步提升,更好发挥煤电的电力供应保障作用,促进新能源消纳;应用零碳或低碳燃料掺烧、碳捕集利用与封存等低碳煤电技术路线,促进煤电碳排放水平大幅下降。以合理的政策、市场机制支持煤电机组优化运行方式。

    实际上,此前印发的《煤电低碳化改造建设行动方案(2024—2027年)》已经明确提出了生物质掺烧、绿氨掺烧、碳捕集利用与封存等三种煤电低碳化改造建设方式。

    以生物质掺烧为例,改造建设后煤电机组应具备掺烧10%以上生物质燃料能力,燃煤消耗和碳排放水平显著降低。“十三五”以来,我国在山东十里泉、日照等燃煤电厂实施生物质直燃掺烧,有关技术已具备规模化示范的基础。

    生物质能是重要的低碳、零碳能源,我国生物质资源储量丰富,但资源化利用尚不充分。利用大型燃煤机组掺烧农林废弃物、沙生植物、能源植物等生物质资源,是优化能源资源配置、实现资源循环利用的有力举措。

    中国电力企业联合会规划发展部主任张琳告诉21世纪经济报道记者,在资金支持、政策支撑、优化电网调度等多角度保障下,煤电低碳改造示范项目将如期推进,可优选农业废弃物或沙生植物丰富区域开展生物质掺烧改造;在新能源丰富且消纳具有一定压力地区,开展绿氨示范;在适宜地区实施烟气碳捕集利用与封存,推广应用二氧化碳高效驱油等地质利用技术、二氧化碳加氢制甲醇等化工利用技术,因地制宜实施二氧化碳地质封存。

  • 原文来源:https://www.cnenergynews.cn/news/2024/08/07/detail_20240807171156.html
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    • 近日,国家发展改革委、国家能源局联合印发《新一代煤电升级专项行动实施方案(2025—2027年)》(发改能源〔2025〕363号),系统部署开展新一代煤电升级专项行动,着力全面纵深推进煤电转型升级,筑牢煤电兜底保障功能,对于煤电产业发展和新型电力系统构建具有重大意义和深远影响。 一、方案前瞻谋划煤电发展方向 长期以来,煤电在我国电力系统中发挥着基础性电源作用,装机容量与发电总量占主体地位,其动态调节能力契合“源荷互动”的电力系统运行机制,技术演进始终聚焦能效提升、减排控制与成本效益优化。 “十四五”以来,新型电力系统建设加速推进,电源侧低碳化转型取得实质性突破,以风光为主体的新能源装机规模呈现爆发式增长。2024年新能源装机占比首度超过煤电与气电总和,“十五五”末预期突破火电规模的1.5倍,“十六五”至碳中和将形成绝对主导格局。新型电源架构下,负荷需求与新能源发电的双随机波动耦合特性,对系统调节容量、响应速度与调节精度提出更严格的要求,也对煤电响应系统需求的能效提出了更高要求。同时,面对迫在眉睫的碳达峰刚性目标,煤电行业还亟需破解碳排放约束与碳中和目标适配的结构性难题。 为此,国家发展改革委、国家能源局前瞻性谋划新一代煤电战略布局,在“三改联动”(灵活性/节能/供热改造)基础上深化拓展,进一步提升煤电清洁降碳、安全可靠、高效调节、智能运行水平,为煤电深度适配新型电力系统建设、强化兜底保障功能、化解碳排放约束指明了发展方向。 二、方案科学构建煤电指标体系 方案聚焦清洁降碳、安全可靠、高效调节、智能运行四个维度,系统性地构建了覆盖现役、新建和示范机组的煤电技术指标体系,大部分指标为首度纳入产业政策框架或设定,标准严于现行要求。为确保指标取值的科学审慎,前期开展了系统化研究论证,组织了多轮次深入的全行业专家研讨与意见征询。基于此,最终确定的指标要求既彰显了前瞻性的战略导向,又充分考量了技术层面的可操作性及经济层面的成本效益平衡。 高效调节方面,方案确立了供电煤耗、低负荷煤耗攀升幅度、深度调峰最小出力、负荷变化速率、一次调频响应、启停调峰能力等6项指标要求,其中低负荷煤耗攀升幅度、负荷变化速率、一次调频响应、启停调峰能力等指标属行业政策首次明确提出,深度调峰最小出力则在“三改联动”基础上进一步提高了要求。 低负荷煤耗攀升幅度用于衡量机组宽负荷运行能效水平,规定现役、新建和新一代煤电示范机组在纯凝工况下30%负荷时的煤耗相比额定负荷煤耗的增幅分别不高于25%、20%、15%。行业统计数据显示,当前现役煤电机组30%负荷相比额定负荷的供电煤耗增幅一般处于25%~35%区间,当前25%的设定值既对标行业先进水平,也具备技术可行性。基于主机制造企业的技术论证,新建及示范机组达到更优水平具备技术可行性。对于特殊类型的现役和新建机组,方案针对煤质特性、炉型特征、冷却方式、海拔环境等提出了差异化要求。 负荷变化速率的设定,充分考虑了现状技术能力,避免大幅提高标准造成运行安全风险。总体上,现役及新建机组指标对标行业标杆体现高目标导向,示范机组则设定超前指标发挥示范探索作用。针对机组高/低负荷下变负荷能力的客观差异,方案对高/低负荷区(50%及以上、30%~50%)的负荷变化速率实施分区要求,同时也针对煤质特性、炉型特征等提出了差异化要求。 随着新能源渗透率提升,电力系统对煤电机组一次调频的技术需求日益迫切,但新能源大发对系统调频需求大增的同时,也造成煤电机组负荷大降致使一次调频能力显著下降。鉴于低负荷下机组一次调频能力下降与系统调频需求增长的结构性矛盾,方案鼓励通过自身调节或辅助调节方式提升机组一次调频能力,考虑到当前成熟、经济的技术措施有限,暂未明确具体指标提升的量化要求。煤电启停调峰需求在部分区域逐渐显现,考虑到技术积累、实践经验有限,以及启停调峰运行已暴露的安全隐患,方案采取了差异化策略:鼓励现役、新建机组通过实施适应性改造、针对性设计制造等措施具备安全可靠启停调峰能力,新一代煤电示范机组需具备安全可靠启停调峰能力。 清洁降碳方面,方案系统性明确了碳减排的差异化实施标准。鉴于机组服役状态及区域资源条件的差异性,方案未强制要求所有现役和新建机组实施低碳化改造或建设。然而,考虑到2030年碳达峰后向碳中和过渡的时效性约束,方案提出积极推进现役机组实施低碳化改造,鼓励具备条件的新建机组同步实施低碳化建设,并要求新建机组研究预留低碳化改造条件。对于示范项目,方案则明确了量化指标要求:采用碳减排措施后,度电碳排放强度需较2024年同类型机组降低10%~20%,同时鼓励示范项目实现更显著的碳减排效果。 安全可靠始终是煤电机组转型升级的基本前提,方案设置了保供期申报出力达标率、保供期非计划停运次数2项安全可靠评价指标,旨在引导煤电机组在安全可靠运行与其他性能提升之间取得合理平衡。鉴于保供期电力供需矛盾加剧、系统安全运行压力增大,2项指标都明确限定为“保供期”数据,促使机组在关键时段优化运维机制和管理措施,切实保障运行安全,提升机组可用性。需要指出的是,鉴于非计划停运次数具有统计离散性较高的特性,该指标采用机组在1个大修周期内的统计平均值,且运行消缺阶段(投产运行后前3年)数据不纳入统计。此外,非计划停运次数指标不适用于CFB、W火焰炉、风扇磨机组。 智能运行方面,方案提出了智能控制、智能运维、智能决策等3项专项指标。智能控制指标着重要求煤电机组在频繁执行深度调峰、快速变负荷等特殊工况下,需强化负荷调节自动化性能,提升运行精准性和安全性,同步降低人工干预次数;智能运维指标着重强调提升机组运行智能化水平,强化运行安全监测、风险预警防控、全寿期寿命管理等能力;智能决策指标着重强调采用智能化手段,提升机组在市场化运行中的科学决策能力。 三、方案合理把控煤电升级进程 新一代煤电升级将成为今后我国煤电转型发展的核心战略,但推进时序需统筹考量系统需求、技术成熟度、成本效益、项目条件和企业经营状况等多维度因素。针对地区之间、存量与增量之间的差异性,方案合理把控了新一代煤电升级节奏。 方案明确各省因地制宜制定煤电转型升级专项行动工作方案,自主把握本地区煤电转型升级节奏,赋予地方充分决策自主权。鉴于各省“三改联动”的实施成效存在差异,电力供需格局、机组实际状况及企业盈利水平等差异明显,方案要求省级能源主管部门实施精准施策,科学规划本地区现役机组改造、新建机组建设和示范工程推进的时序、范围与目标,构建新一代煤电示范项目储备库并滚动更新。为确保政策精准落地,国家能源局将组织对各省方案进行评估把关,指导煤电转型升级工作有序推进。 方案对三类机组实施分类施策:现役机组改造受既有主机装备、辅机设备性能及工艺路线制约,技改空间及性能提升潜力存在局限性,方案采取鼓励性政策导向,不作强制性要求;新建机组依托成熟技术积累,具备通过技术迭代实现性能向上突破的可行性,方案鼓励达到新的指标要求;示范机组以超前探索为目标,需体现技术先进性和行业引领价值,方案明确要求应达到更加领先的示范性技术指标。 四、方案系统汇聚煤电产业动能 新一代煤电技术是对煤电产业的重大升级,需产学研用协同创新生态支撑,并在标准体系构建、系统性政策支持等方面统筹布局。 方案强调了发电企业的创新主体作用,需积极主动推进现役机组改造升级、新建机组性能提升与新一代煤电工程示范,以工程载体驱动基础理论创新与核心装备攻关。装备制造企业需锚定新一代煤电发展需求,强化重大核心技术和装备攻关,定向突破技术瓶颈,夯实新一代煤电装备供应基础。高校及科研机构需加强新一代煤电技术基础性研究,深化深度调峰能力提升、低碳化改造建设技术研究,集中攻关一批具有产业化潜力的新材料、新技术、新装备。 方案提出了系统性的政策保障体系。通过“两新”、基础设施领域不动产投资信托基金(REITs)等方式,对煤电转型升级提供资金支持;加强新一代煤电规划建设支持力度,在国家煤电总量控制框架内对新一代煤电示范工程所需建设规模予以优先安排;支持现役机组改造、新建机组和示范机组与新能源实施联营,鼓励联营新能源项目优先并网;鼓励完善电力现货市场、辅助服务市场和煤电容量电价机制。政策组合全面实施后,预期将有力提升煤电行业在新型电力系统中的价值体现,为推动新一代煤电转型升级注入持久动力。
  • 《强强联手!南京首个园区级能碳虚拟电厂项目启动建设》

    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:武春亮
    • 发布时间:2024-08-06
    • 为全面贯彻落实党的二十届三中全会精神,坚决践行能源安全新战略和“绿水青山就是金山银山”理念,进一步培育壮大新质生产力,加快推进全国首批碳达峰试点建设,8月2日上午,江宁开发区管委会、华电江苏能源有限公司、国电南京自动化股份有限公司三方签署合作协议,强强联手推进全市首个园区级能碳 虚拟电厂 项目建设,这是依托全国集聚度最高的 智能电网 产业优势,加快打造世界智电谷和 新型电力系统 示范区的关键举措,也是加快推进地区能源转型生动创新实践。 江宁开发区管委会主任王爱军、副主任刘群,华电江苏能源有限公司党委书记、董事长杨惠新,国电南京自动化股份有限公司党委书记、董事长经海林等出席签约仪式。 自去年12月成功获批,成为国家首批碳达峰试点园区后,江宁开发区将能碳虚拟电厂建设作为发展新质生产力、开展碳达峰试点创新探索的重要任务之一。 本次三方合作,将围绕新型电力系统和绿色低碳发展要求,聚焦云计算、大数据、物联网、移动互联、人工智能、区块链、边缘计算等领域开展核心技术攻关、产品孵化、示范应用和运营模式创新,打造涵盖“虚拟电厂+电力交易+综合能源+智慧用能+能碳管理”五大功能的国内首套电碳协同的能碳虚拟电厂智慧管控平台。 华电江苏能源有限公司董事长杨惠新提出。 国家正在全力打造新型能源体系,目前江苏新能源电力占比较高,江宁开发区打造能碳虚拟电厂正当其时。在能碳虚拟电厂建设中,要做好顶层设计,结合各方意见,尽快确定虚拟电厂优化方案,提升系统研发质效;探索商业模式,结合国家陆续出台的绿电、低碳等政策,探索虚拟电厂运营新模式新应用,持续完善参与电力市场交易机制;明确时间节点,推动虚拟电厂尽快落地,促进园区能源结构转型;落实资源共享,发挥开发区管委会、华电江苏公司、国电南自各自优势,确保开发区虚拟电厂项目取得良好成效。 国电南京自动化股份有限公司董事长经海林表示 ,国电南自与开发区管委会、华电江苏公司有着良好的合作基础和广泛的合作空间,将努力抢抓国家碳达峰首批试点园区建设机遇,加快能源绿色化、数智化核心技术研究攻关,打造电碳耦合的新型数智能源平台,加快推进江宁开发区能碳虚拟电厂示范项目建设,为江宁开发区建设新型电力系统示范区贡献“南自智慧”和“南自力量”。 江宁开发区管委会主任王爱军强调, 三方共建能碳虚拟电厂是园区贯彻落实党的二十届三中全会精神的具体行动,也是加快培育新质生产力的特色表现,更是深入贯彻中央、省市区关于碳达峰工作要求的重要举措,要坚持合作共赢,在虚拟电厂建设中高效协同、整合资源、优势互补,做到互利共赢。要瞄准争先领先,匹配最强力量、最优资源、最好政策,全力推动开发区能碳虚拟电厂以最高标准建设,努力争第一、创唯一。要强化沟通交流,以此次合作为新的起点,建立常态化沟通交流机制,持续深化新能源等领域合作,形成合力,争取尽快出形象、出实效。 下一步,江宁开发区将以此次签约活动为契机,进一步推动国家碳达峰试点建设工作落实落地,始终锚定打造全国新型电力系统示范园区、世界一流智能电网产业园区两大目标,通过能碳虚拟电厂建设将新能源示范项目串点成线,形成体系,促成态势,打造成为碳达峰试点创新探索的核心亮点,推动试点工作加速起势,催生更多新业态、新模式、新动能,加快培育发展新质生产力,努力把碳达峰试点建设打造成为园区蝶变升级的综合发展平台。