《储能决定能源电力低碳转型成败》

  • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2021-01-25
  • 能源结构低碳化是中国低碳转型的根本性措施,也是迫切任务。近日,“中国能源电力‘十三五’成就与‘十四五’展望论坛”在京举行。中国电力企业联合会专职副理事长王志轩表示,储能发展的好坏决定了能源电力低碳转型的广度、深度、进度甚至成败。

    王志轩认为,中国已基本具备持续大幅度提高非化石能源(尤其是可再生能源)在一次能源中占比的技术和产业基础。通过持续推动电气化,大幅度提高非化石能源电能在终端能源消费中的比重,可跨越或缩短以石油替代燃煤、燃气替代石油、可再生能源替代燃气的分段转型时间,完成碳中和历史使命。

    在王志轩看来,电力行业要坚持全国一盘棋,发挥好电力行业在低碳发展全局中的作用。以低碳化为目标的电气化应渗透在电能生产、存储和应用的各个环节。为此,要优先解决好电网如何适应大规模可再生能源接入后电力系统安全稳定运行的问题。

    王志轩指出,在电力低碳转型中,电网处于配置电能的中枢、基础地位,即便是新能源发电不直接接入电网,由于影响了电网负荷特性,对电网也有直接影响。电网的主要任务是安全稳定运行及接纳大规模新再生能源发电。

    “安全稳定运行的首要任务与大规模接纳新能源发电是对立统一的矛盾,没有大规模接纳新能源电力,安全稳定运行实现不了低碳转型目标,而如果没有安全稳定运行,大规模接纳新能源也没有意义。”在王志轩看来,电力系统安全稳定运行与新能源更多接入电网呈非线性增长关系。这是因为,电能占终端能源消费比重越高,电力安全对经济社会的安全性就越重要;而随机性、波动性的可再生能源接入电网越多,对电力系统安全稳定性的影响就越大;同时,由于电力系统中转动惯量电源比例减少,电力系统安全稳定性也会下降。

    “要解决好这一矛盾,政府、社会及电力系统各主体都应对电网功能、作用的变化有新的认识。”王志轩建议,在宏观层面,要统筹好智能电网、能源互联网、工业物联网、通信网、交通网等多网融合发展;在能源层面,要统筹好能源、电力、电网(尤其是配电网)、储能协调发展,做好规划并及时评估修订。

    王志轩特别强调,储能发展的好坏决定了能源电力低碳转型成败,因此首先要解决好储能问题。现有低碳目标、愿景、计划,都是建立在储能技术具有突破性发展和能够用得起的基础上的。储能大规模应用,使传统发输配供用电能单向、线性配置成为环状多向配置,促进能源、电力、物质间双向转换,最终使得电气化与经济社会深度融合。

    目前,储能技术及商业模式层出不穷,但储能特点也决定了其在应用对象、条件、安全等方面存在系统性和综合性问题,这体现出储能不可能脱离新能源发展进程、电力系统需求、经济社会需求而独立发展。王志轩相信,通过“十四五”技术发展和政策完善,储能态势会更加明朗,在促进低碳转型中发挥重要作用。

  • 原文来源:http://www.cnenergynews.cn/chuneng/2021/01/19/detail_2021011988885.html
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    • 4月24日,受国家能源局委托,电力规划设计总院在北京主会场和现场直播平台同步组织召开了全国煤电“三改联动”典型案例和技术推介会。国家能源局副局长余兵在推介会上表示,我国以煤为主的资源禀赋,决定了煤电在相当长时期内仍将承担保障我国能源电力安全的重要作用。 余兵指出,一方面,煤电发挥了保障电力安全稳定供应的“顶梁柱”和“压舱石”作用;另一方面,随着我国碳达峰、碳中和目标的提出,电力系统清洁低碳转型的步伐将进一步加快,煤电装机占比和发电量占比将不断降低,灵活调节能力和清洁高效水平要继续提升。当前电力需求仍将刚性增长、电力规划布局难度增大、新型电力系统的构建以及国际形势变化都给电力行业带来了新的挑战。 余兵强调,要高度重视、分类施策、强化指导,全力落实好2022年和“十四五”改造任务,全行业共同努力,一定能把“三改联动”这项工作完成好,向党中央、国务院交上一份满意的答卷。 电规总院党委书记、院长杜忠明表示,在当前形势下,煤电既是顶梁柱,又是压舱石,在我国电力工业中将长期发挥基础保障作用。“电规总院作为国家级科技型企业,近年来一直以来高度重视技术创新工作。在煤电三改联动技术方面,我们投入力量开展研究,深入分析了三项改造的难点,对各类技术路线的可行性、经济性、实施效果、应用前景进行研判。” 推介会期间,华能、大唐、华电、国家电投、国家能源、华润、京能等发电集团所属电厂介绍了煤电机组节能改造、供热改造和灵活性改造的典型案例,分享了煤电机组“三改联动”改造技术方案、实施及运行效果、改造成本等;申能电力科技、中国科学院工程热物理所、清华大学、西安交通大学、西北电力设计院、哈尔滨电气、东方电气、上海电气等国内科研院所、设计院、主机厂进行了“三改联动”先进技术推介,分析了煤电机组主机、主要辅机、系统设计、运行控制等存在的制约因素,以及需要解决的技术难题,并提出了相应的解决方案和预期效果;此外,中国工商银行还就“三改联动”的金融支持政策进行了介绍和宣贯。 国家能源局监管总监黄学农在会议总结中指出,本次会议的召开非常及时和必要,一批成熟的典型案例和先进技术在全行业进行了广泛推介。他希望大家以这次会议为契机,落实好党中央、国务院决策部署,按照《全国煤电机组改造升级实施方案》确定的目标,进一步深化认识、凝聚共识,从各自职责和工作的角度出发,一步一个脚印把“三改联动”工作做好。
  • 《“新能源+储能”要抓住“碳中和”机遇》

    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者:guokm
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    • 2020年9月22日,我国在联合国大会上向世界承诺,“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”(以下简称“30·60双碳目标”)。2020年12月13日,我国在气候雄心峰会上进一步阐述碳达峰、碳中和目标,提出到2030年中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上,非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右,风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。 国家能源局公布的数据显示,2020年全国新增风电装机7167万千瓦、太阳能发电4820万千瓦,风光新增装机之和约为1.2亿千瓦。此前国家能源局公布2020年1-11月新增风电装机2462万千瓦,新增太阳能发电装机2590万千瓦。这意味着,仅2020年12月的风电、太阳能新增装机容量就分别高达4705万千瓦、2330万千瓦。截至2020年底,风电、太阳能发电累计装机总容量超过5.3亿千瓦。 国家能源局已发布2021年新增风电、太阳能发电1.2亿千瓦的目标,如果按照新能源装机的5%来配置储能,那么2021年新能源侧储能规模将新增6GW。 按照2030年风电、太阳能发电总装机12亿千瓦以上的目标,预计未来10年,风电、太阳能发电合计年均至少新增规模6700万千瓦以上,才能实现12亿千瓦以上的目标。若按5%的配置储能比例测算,2030年风光新能源将新增配套储能34GW以上。 中国投资协会联合落基山研究所预测,在“碳中和”目标下,2050年,中国光伏和风电将占到电力总装机量的70%。相应地,电化学储能将由2016年的189MW增长到510GW,年均增长率达26%。 “30·60双碳目标”的提出必将加快推动风电、太阳能发电等新能源的跨越式发展,高比例可再生能源对电力系统灵活调节能力将提出更高要求,给储能发展带来新机遇。储能装置可实现负荷削峰填谷,增加电网调峰能力,也可参与系统调频调压,提高电网安全稳定性。加快储能有效融入电力系统发、输、用各环节进程,对于保障电力可靠供应与新能源高效利用,实现“30·60双碳目标”具有重要意义。 “新能源+储能”问题不少 一是灵活性资源不足。 由于我国资源禀赋和用能负荷不均衡,加之新能源的时空不匹配,风光大规模接入电网,其波动性和间歇性给电网带来的影响也被日趋放大。电网的调峰、消纳压力巨大,需要更多灵活性资源为电力系统的安全稳定高效运行提供支撑。目前,我国电力系统灵活性较差,远不能满足波动性风光电并网规模快速增长的要求。我国灵活调节电源,包括燃油机组、燃气机组以及抽蓄机组占比远低于世界平均水平。特别是新能源富集的三北地区,灵活调节占比不到4%。高比例可再生能源电力系统运行的最大风险就是灵活性可调节资源不足,调频调峰资源明显不足,安全稳定问题凸显。 最新发布的《电力系统安全稳定导则》(GB38755-2019)要求,电源均应具备一次调频、快速调压、调峰能力。随着光伏风电发电比例不断增大,电网的调频需求越来越大。截至2020年底,已有18个省市出台了鼓励或要求新能源配储能的有关文件。湖南、湖北、内蒙、山东、山西、河北、贵州明确规定了储能配比比例,配置储能的比例从5%到20%不等。辽宁、河南、西藏三地虽未要求具体储能配置比例,但相关文件明确在新能源项目审核过程中“优先考虑”新能源配置储能项目。 目前新能源配置储能项目普遍被认为是新能源配电储能装置,尤其是化学电池。但灵活性资源有多种,既包括灵活性火电、抽水蓄能电站、燃气电站、燃油电站、储能,还包括可调节负荷等,应从系统的角度统筹优化,共同参与到电力系统的运行调节过程中。 二是市场机制和相关激励机制不健全。 受体制改革不到位、市场机制不健全、市场化程度低等影响,我国新能源发电一直存在消纳难题。目前储能存在技术经济性不高、位置独立分散、利用率低,成本疏导途径及盈利能力受限等问题。 由于各地新能源发展规模、电网结构、调峰资源缺口程度有所不同,强配储能给新能源企业带来较大的成本压力。尽管电化学储能成本呈逐年下降趋势,但目前仍高达0.6-0.8元/kWh,远高于抽水蓄能电站0.21-0.25元/kWh的度电成本。安装、运行成本之外,融资成本、项目管理费等附加费用也很高。由于补贴退坡、资金拖欠、平价上网等因素,新能源项目盈利空间逐步压缩,配置储能缺乏合理的机制和明确的投资回收渠道,带来的收益有限,企业建设积极性较低,导致部分省份新能源与电网企业矛盾加剧。 三是电化学储能相关标准缺失。 电化学储能产业已发展十几年,相关标准却没有得到完善,储能系统从设计、运输到安装、投运、验收和后期运维,以及储能系统的灾后处理、电池回收等,都没有非常完善的标准和政策来支撑。 新能源配储要抓住四个关键点 首先,加强储能与“源—网—荷”协调规划。 政府应统筹规划所有灵活性资源的发展,如果一拥而上、泛滥式发展,其结果只会造成无序竞争和社会资源的浪费。 加强储能与“源—网—荷”协调规划,促进“源—网—荷-储”协调发展。根据不同地区对灵活调节资源的需求、发展定位和特点,明确储能发展规模和布局,实现“源—网—荷—储 ”协调发展,合理确定储能发展规模、设施布局、接入范围和建设时序并滚动调整,引导储能合理布局、有序发展。 其次,加快电力市场建设。 应进一步加快建设电力中长期电力市场、现货市场、辅助服务市场和可能的容量市场等,使各种电力资源都能在市场交易中实现其经济价值,以促进新能源在更大范围、全电量市场化消纳,最终提高新能源发电占比。 要建立能够充分反映储能价值的市场化机制,合理科学地评估储能配置规模和储能服务价值,针对市场化过渡阶段和全面市场化阶段分别设计市场规则,最终形成“谁受益,谁付费”的市场化长效机制。可以先从允许储能系统运营商作为独立市场主体提供多元化服务入手,使其能够参与调峰、调频、黑启动等各类服务。除了拉大峰谷价差外,储能的价格机制可按照容量电价、电量电价、辅助服务电价予以制定,且以对电能质量的影响作为电价的评估标准。在出台相应价格政策的同时,也要通过其实践情况进行调整和修正。 再次,推动储能云平台建设。 以互联网思维看待储能服务,推动储能云平台建设,以共享经济、平台经济的发展模式创新储能运营的体制机制,充分挖掘储能云的利用潜力,积极探索综合能源服务、绿电交易、需求响应、能源托管等新型商业模式,通过设备共享、资源共享和服务共享最大限度地发挥储能设备的利用价值,实现储能设备资源优化配置和高效利用。 最后,制定和完善储能相关标准。 进一步完善储能规划设计、设备试验、并网检测、安全运维、消防等技术标准,建立储能实施门槛。推进储能技术创新与标准化协同发展,解决储能设施参与系统运行的关键问题,有效保障我国储能产业高质量发展。