東北探路高比例可再生能源系統(tǒng)

　　東北地區(qū)風(fēng)光資源豐富，業(yè)內(nèi)認(rèn)為，依托能源互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行大規(guī)模的可再生能源利用將是其能源轉(zhuǎn)型的重要途徑。

　　作為共和國長子，東北地區(qū)曾為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了不可磨滅的貢獻(xiàn)，但單一的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，讓老工業(yè)基地的增長速度持續(xù)放緩。如今，東北地區(qū)大力發(fā)展光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、氫能等，嘗試采用能源互聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)的技術(shù)理念，提高可再生能源發(fā)電比例。

　　發(fā)展可再生能源是能源轉(zhuǎn)型的重要途徑，高比例可再生能源并網(wǎng)是未來我國電力系統(tǒng)的重要特征。然而，高比例可再生能源并網(wǎng)為電力系統(tǒng)帶來嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，將改變電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形態(tài)。在此情況下，東北能否走上“風(fēng)光之路”?10月22日，在2020第五屆東北能源經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型與發(fā)展峰會(huì)上，專家、學(xué)者以及企業(yè)家展開了熱烈的探討。

　　豐富的風(fēng)光資源尚待開發(fā)

　　眾所周知，2003年，我國提出“振興東北老工業(yè)基地”的戰(zhàn)略，為東北經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入了強(qiáng)大的動(dòng)力。而今，我國要推動(dòng)形成國內(nèi)大循環(huán)為主，國內(nèi)國際雙循環(huán)互相促進(jìn)的戰(zhàn)略格局。

　　就在不久前，中國提出將提高國家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，實(shí)現(xiàn)“二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”的目標(biāo)。

　　“'十三五'期間，我國可再生能源規(guī)模持續(xù)快速增長，可再生能源消費(fèi)比重穩(wěn)步提升，進(jìn)入較高比例增量替代和區(qū)域性存量替代新階段。”國家發(fā)展和改革委員會(huì)能源研究所可再生能源研究中心副主任陶冶說，可再生能源技術(shù)為推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、保護(hù)生態(tài)環(huán)境和培育經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動(dòng)能發(fā)揮了重要作用。

　　陶冶強(qiáng)調(diào)，“十四五”期間，風(fēng)電和光伏發(fā)電將成為推進(jìn)電力市場化、儲(chǔ)能、微網(wǎng)、增量配網(wǎng)、綜合能源服務(wù)的關(guān)鍵動(dòng)力。

　　對此，中國電力科學(xué)研究院新能源研究中心太陽能發(fā)電實(shí)驗(yàn)與檢測室主任張軍軍表示贊同。在他看來，電力是能源轉(zhuǎn)型的中心環(huán)節(jié)，依托能源互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行大規(guī)模的可再生能源利用將是能源轉(zhuǎn)型的重要途徑。

　　東北地區(qū)風(fēng)光資源豐富。光照方面，東北屬于光伏輻照的二類地區(qū)，全年輻射量在5400—6700MJ/m2，相當(dāng)于180—230kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量，擁有其他諸多地區(qū)不具備的光照時(shí)間;風(fēng)能方面，黑龍江省是東北地區(qū)風(fēng)能資源最豐高的省份，該省2/3以上的區(qū)域?qū)儆陲L(fēng)能資源較豐富區(qū)，由西向東覆蓋全省大部分區(qū)域，其中有近1/3的區(qū)域?qū)儆陲L(fēng)能資源豐富區(qū)。據(jù)中國氣象局第四次風(fēng)能資源調(diào)查結(jié)果顯示，吉林省潛在開發(fā)量約2億千瓦，可裝機(jī)容量約為5400萬千瓦。

　　“若是將東北地區(qū)的可再生能源潛力釋放出來，其前景將十分可觀。”一名參會(huì)者向記者表達(dá)了自己的看法。

　　仍面臨多重挑戰(zhàn)

　　作為擁有豐富自然資源和深厚工業(yè)基礎(chǔ)的東北，在建國之初的相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)，為國家的建設(shè)事業(yè)作出了突出貢獻(xiàn)。然而，片面倚重工業(yè)尤其是資源型工業(yè)的發(fā)展模式，使老工業(yè)基地的增長速度持續(xù)放緩。

　　面對著沉重的轉(zhuǎn)型壓力，2013年以來，在全國新能源迅猛發(fā)展的大背景下，東北的也大力發(fā)展可再生能源。2017年10月，白城市經(jīng)過競爭優(yōu)選，被國家確定為第三批光伏發(fā)電應(yīng)用領(lǐng)跑基地，成為東北地區(qū)首個(gè)光伏領(lǐng)跑基地。如今，該市正在打造“中國北方氫谷”。

　　隨著可再生能源的大規(guī)模并網(wǎng)，其能源結(jié)構(gòu)加速優(yōu)化升級，清潔化水平顯著提升，但由于與傳統(tǒng)能源特性不同，也對其提出了新的要求。

　　談起高比例可再生能源電力系統(tǒng)的挑戰(zhàn)，張軍軍也坦言：“從發(fā)電資源、發(fā)電設(shè)備及能源系統(tǒng)的層面考慮，電力系統(tǒng)面臨著實(shí)現(xiàn)新能源高效消納、保障系統(tǒng)安全運(yùn)行，創(chuàng)新體制機(jī)制這三方面挑戰(zhàn)。尤其是新能源大規(guī)模接入系統(tǒng)后，安全運(yùn)行方面面臨著頻率問題、電壓問題、平衡和調(diào)峰等難題。”

　　他舉例稱，比如，新能源電站內(nèi)單機(jī)容量小、數(shù)量多，機(jī)—機(jī)、機(jī)—網(wǎng)交互影響大，單機(jī)并網(wǎng)性能無法表征整站性能;電站容量大、電壓等級高，故障穿越能力無法試驗(yàn)驗(yàn)證，如何準(zhǔn)確高效仿真驗(yàn)證電站的故障穿越能力難度大。

　　對此，國網(wǎng)能源研究院副院長柴高峰曾表示，隨著可再生能源電力占比的大幅提升，將對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來深刻影響，對整合源網(wǎng)荷儲(chǔ)調(diào)節(jié)資源、滿足互動(dòng)需求、提質(zhì)增效、塑造新業(yè)態(tài)新模式、帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展提出了更高要求。

　　在柴高峰看來，未來，電力供需雙向互動(dòng)將廣泛存在。一方面，電力市場化改革、智能電網(wǎng)建設(shè)、可再生能源大規(guī)模并網(wǎng)促進(jìn)互動(dòng)方式多樣化、互動(dòng)程度深入化;另一方面，需求響應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大范圍，需求側(cè)競價(jià)將大規(guī)模展開，用電權(quán)交易、負(fù)荷調(diào)度、含分布式電源的調(diào)度將逐步試點(diǎn)、穩(wěn)步推進(jìn)。

　　推動(dòng)開發(fā)和消納模式創(chuàng)新

　　談起近幾年的變化，白城市能源投資開發(fā)有限公司副總經(jīng)理張民結(jié)合在白城光伏發(fā)電應(yīng)用領(lǐng)跑基地建設(shè)說：“白城之所以有大發(fā)展，與領(lǐng)導(dǎo)重視、全力支持基地建設(shè)，及時(shí)解決建設(shè)中的難題等因素是分不開的。”如今，白城已全面釋放出了全國領(lǐng)跑效應(yīng)。比如，大力實(shí)施農(nóng)光、牧光、漁光互補(bǔ)等“光伏+”應(yīng)用，不僅提高了土地利用效率，而且?guī)?dòng)了地區(qū)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)的綜合發(fā)展，為鹽堿地的治理提供新的思路，將白城打造成了東北生態(tài)光伏發(fā)展樣板區(qū)。

　　當(dāng)下，隨著“十四五”能源規(guī)劃的展開，各項(xiàng)籌備工作也在緊鑼密鼓地進(jìn)行著。中國電建集團(tuán)吉林省電力勘測設(shè)計(jì)院有限公司新能源分公司總經(jīng)理李欽偉建議，可再生能源規(guī)劃要與國土空間、生態(tài)環(huán)境規(guī)劃、其他能源品種規(guī)劃以及地方規(guī)劃相銜接。

　　李欽偉強(qiáng)調(diào)，吉林省要重點(diǎn)建設(shè)平價(jià)基地，打造“北方氫谷”、“高載能高技術(shù)基地”配套工程、綜合能源示范項(xiàng)目以及“吉電南送”特高壓建設(shè)。他進(jìn)一步稱，在電力消納方面，要吸引傳統(tǒng)和新型高載能企業(yè)落戶，探索新能源制氫的消納模式、加大外送電力的協(xié)調(diào)力度以及發(fā)展電動(dòng)汽車等。

　　對此，陶冶建議，要堅(jiān)定落實(shí)綠色發(fā)展理念，大力推動(dòng)可再生能源發(fā)展，不能因?yàn)檠矍袄щy，弱化激勵(lì)、放緩發(fā)展，延誤時(shí)機(jī)。同時(shí)，推動(dòng)構(gòu)建可再生能源集中式與分布式并舉，就地利用與跨省外送并舉，單品種開發(fā)與多品種協(xié)同并舉，單一場景與綜合場景并舉。另外，還要大力推動(dòng)體制機(jī)制市場化改革，推動(dòng)可再生能源并網(wǎng)消納、大規(guī)模應(yīng)用。