中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議提出

要構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系，控制化石能源總量，著力提高利用效能，實(shí)施可再生能源替代行動(dòng)，深化電力體制改革，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。

至此，新能源在未來(lái)電力系統(tǒng)中的主體地位，首次得以明確。

新能源將呈爆發(fā)式增長(zhǎng)成為不爭(zhēng)的事實(shí)。如何滿足大規(guī)模新能源接入、消納也成為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的必答題。

面對(duì)這一難題，浙江正在進(jìn)行系統(tǒng)性思考與解決。

從傳統(tǒng)到新型的變化

浙江省一次能源匱乏，是能源凈輸入省份，典型的省級(jí)受端電網(wǎng)，外來(lái)電占比超35%，此種能源供給模式在東部沿海地區(qū)具有代表性。

數(shù)據(jù)顯示，2020年浙江能源消費(fèi)占碳排放總量的80%以上，能源消費(fèi)終端又以電能為主，電力占能源碳排放約50%。考慮后續(xù)供給側(cè)、需求側(cè)進(jìn)一步清潔化，電力對(duì)浙江碳達(dá)峰貢獻(xiàn)度將超過(guò)50%。電力是優(yōu)質(zhì)高效的二次能源，是能源轉(zhuǎn)型的中心環(huán)節(jié)，電網(wǎng)作為連接能源生產(chǎn)和消費(fèi)的平臺(tái)，在實(shí)施碳達(dá)峰、碳中和行動(dòng)中將發(fā)揮“紐帶”“杠桿”作用。

↑2006—2018年間，浙江能源消費(fèi)構(gòu)成占比變化↑

與此同時(shí)，挑戰(zhàn)也在加劇。這源于新能源的快速發(fā)展和新型用能設(shè)備的廣泛接入。從傳統(tǒng)到新型，電力系統(tǒng)運(yùn)行特性正發(fā)生顯著變化。

新能源目前主要指風(fēng)電和光伏，還包括地?zé)崮堋⒑Ｑ竽堋⑸镔|(zhì)能等。構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，意味著風(fēng)電和光伏將是未來(lái)電力系統(tǒng)的主體，進(jìn)入倍增階段。

到2030年，中國(guó)新能源裝機(jī)可能會(huì)達(dá)到16-18億千瓦，從現(xiàn)在起的未來(lái)十年，新能源裝機(jī)將新增10.7億-12.7億千瓦左右。而“十三五”期間，我國(guó)風(fēng)電和光伏平均每年新增裝機(jī)為0.72億千瓦左右。目前占全國(guó)發(fā)電裝機(jī)約52%的煤電將降成輔助性能源。

總的來(lái)看，發(fā)電側(cè)從以煤機(jī)為主、油氣新能源為輔，到以新能源為主體、煤油氣為輔，電網(wǎng)運(yùn)行機(jī)理、方式路徑需要系統(tǒng)性重塑。電力電量從強(qiáng)相關(guān)演變?yōu)槿跸嚓P(guān)，新能源的不確定性波動(dòng)性特征更加突出，長(zhǎng)期短時(shí)局部缺電壓力凸顯，在能源清潔低碳轉(zhuǎn)型中的電力電量平衡問(wèn)題成為焦點(diǎn)。

雖然新能源清潔高效、潛力無(wú)限，但同時(shí)也具有間歇性、不可控性等特征，就像草原上的“野馬”，沖勁十足，但性情不定，難馴服。

拿浙江風(fēng)光發(fā)電來(lái)說(shuō)，“天熱無(wú)風(fēng)”“云來(lái)無(wú)光”，完全“靠天吃飯”，一年中具備光照發(fā)電條件的時(shí)間也有限。隨著裝機(jī)倍增，多發(fā)電的時(shí)候怎么消納，不發(fā)電的時(shí)候又如何滿足高峰用電需求？

三大矛盾亟待解決

概括起來(lái)，能源發(fā)展到今天，有三大矛盾亟待解決。

一是清潔發(fā)展與電網(wǎng)安全的關(guān)系。

以浙江為例，“十四五”期間，浙江經(jīng)濟(jì)和電力將保持中速增長(zhǎng)，全社會(huì)最高用電負(fù)荷、全社會(huì)用電量預(yù)計(jì)年均增長(zhǎng)6%、5.4%，非化石電源裝機(jī)占比將超過(guò)48%，風(fēng)、光新能源“倍增”；省外來(lái)電占最高負(fù)荷比例持續(xù)保持約三分之一。高比例新能源、高比例外來(lái)電、高峰谷差“三高”挑戰(zhàn)風(fēng)險(xiǎn)加重。

二是清潔發(fā)展與電力穩(wěn)定可靠保障的關(guān)系。

風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電隨機(jī)性大，主要提供的是電量。而對(duì)于瞬時(shí)平衡的電力負(fù)荷，風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電則靠不住，既不受電網(wǎng)企業(yè)管制，又依賴氣象條件，需要頂峰時(shí)頂不上，需要暫停時(shí)停不下。且用電需求呈現(xiàn)冬、夏“雙峰”特征，峰谷差不斷擴(kuò)大，電力保障供應(yīng)難度加大。

三是清潔發(fā)展與系統(tǒng)成本的關(guān)系。

為適應(yīng)“三高”、冬夏“雙峰”形勢(shì)下新能源并網(wǎng)和消納，電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)各環(huán)節(jié)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本都要增加。

2020年，浙江最高電力負(fù)荷9268萬(wàn)千瓦，日最大峰谷差達(dá)3314萬(wàn)千瓦，統(tǒng)調(diào)尖峰負(fù)荷95%以上累計(jì)時(shí)間為27小時(shí)，為了一年中的這27小時(shí)尖峰用電，需要建設(shè)約5臺(tái)百萬(wàn)千瓦的發(fā)電機(jī)組和相關(guān)配套設(shè)施給予保障，投資高達(dá)數(shù)百億元。

↑2020年迎峰度夏，35天內(nèi)浙江全社會(huì)用電負(fù)荷7次刷新↑

換句話說(shuō)，傳統(tǒng)的技術(shù)手段和生產(chǎn)模式，已不能適應(yīng)高占比新能源電網(wǎng)的運(yùn)行需求。新型電力系統(tǒng)建設(shè)迫切需要解決既要保障能源安全、又要推動(dòng)低碳發(fā)展、還要降低用能成本的“三元矛盾”。而這也是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)所必須破解的難題。

不僅僅是浙江，放諸全國(guó)來(lái)考量，這些問(wèn)題也相通。

探索破題思路

諸多矛盾亟待解決的背景下，國(guó)家電網(wǎng)在浙江率先探索解困碳達(dá)峰的思路，即建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)下多元融合高彈性電網(wǎng)，通過(guò)喚醒海量資源，讓能源系統(tǒng)中的電源、電網(wǎng)、用戶負(fù)荷、儲(chǔ)能得以互動(dòng)，讓安全效率雙雙提升，更好地適應(yīng)各類能源互聯(lián)互通互濟(jì)，提高能源資源在更廣范圍內(nèi)的優(yōu)化配置能力，提升全社會(huì)綜合能效，從而實(shí)現(xiàn)保障能源安全、推動(dòng)低碳發(fā)展、降低用能成本的“三重目標(biāo)”。

多元融合高彈性電網(wǎng)給出了新型電力系統(tǒng)戰(zhàn)略要求下的省域電網(wǎng)探索建設(shè)路徑，并貫通“碳排放-能源-電力”這一核心鏈條，有效支撐碳達(dá)峰、碳中和行動(dòng)。

目前，國(guó)網(wǎng)浙江電力已初步完成多元融合高彈性電網(wǎng)的概念設(shè)計(jì)和框架體系構(gòu)建，制定了彈性指數(shù)、效能指數(shù)、互聯(lián)指數(shù)三大維度指數(shù)構(gòu)成的高彈性電網(wǎng)發(fā)展指標(biāo)體系。如今形成了“四梁八柱”支撐體系，即圍繞“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”四個(gè)電力系統(tǒng)核心環(huán)節(jié)，通過(guò)靈活規(guī)劃網(wǎng)架堅(jiān)強(qiáng)、電網(wǎng)引導(dǎo)多能互聯(lián)、設(shè)備挖潛運(yùn)行高效、安全承載耐受抗擾、源網(wǎng)荷儲(chǔ)彈性平衡、各側(cè)資源喚醒集聚、市場(chǎng)改革機(jī)制配套、科創(chuàng)引領(lǐng)數(shù)智賦能等八個(gè)方面，推進(jìn)多元融合具體落地。

多元驅(qū)動(dòng)、要素融合，解決輸送“瓶頸”、提高電網(wǎng)承載能力，喚醒“沉睡”資源、高彈性電網(wǎng)可以讓每個(gè)“用能者”都成為“供能者”……破題思路漸次清晰。解決壁壘的政策機(jī)制突破，也正當(dāng)時(shí)。

高彈電網(wǎng)助力新能源消納

當(dāng)前，在浙江，源網(wǎng)荷儲(chǔ)互動(dòng)融合、增加電力系統(tǒng)彈性的實(shí)踐已經(jīng)展開。

在電源供給側(cè)，浙江自身資源稟賦較少，一方面通過(guò)加快特高壓環(huán)網(wǎng)建設(shè)，提升清潔能源入浙能力；一方面，積極發(fā)展本省風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電并確保全消納。“十三五”期間，浙江光伏規(guī)模增長(zhǎng)迅速，2020年底光伏發(fā)電裝機(jī)容量1517萬(wàn)千瓦，較2015年增長(zhǎng)827%。光伏發(fā)電已成為浙江僅次于火力發(fā)電的第二大電力來(lái)源。3月22日12時(shí)23分，浙江全社會(huì)光伏發(fā)電輸出功率達(dá)1004萬(wàn)千瓦，首次突破1000萬(wàn)千瓦。這意味著，該時(shí)刻浙江全省超七分之一的用電由太陽(yáng)能提供。

在促進(jìn)光伏消納上，國(guó)網(wǎng)浙江電力強(qiáng)化光伏發(fā)電并網(wǎng)和運(yùn)行。通過(guò)營(yíng)銷用電信息采集系統(tǒng)與浙江調(diào)控云系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)全省低壓并網(wǎng)分布式光伏的信息采集，結(jié)合數(shù)值天氣預(yù)報(bào)，實(shí)現(xiàn)多口徑、多區(qū)域、多時(shí)間尺度光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)，提升分布式電源與可控負(fù)荷、儲(chǔ)能的協(xié)調(diào)配置能力，實(shí)現(xiàn)新能源全額消納。

在電網(wǎng)輸送側(cè)，除了動(dòng)態(tài)增容改變剛性輸電限額，杭州、湖州等地還通過(guò)創(chuàng)新潮流控制技術(shù)，在不新建電網(wǎng)工程的情況下，將易過(guò)載的線路電流“擠壓”到其他承載力更大的線路上，也可以將電流“吸引”到寬松的線路上，從而動(dòng)態(tài)優(yōu)化電網(wǎng)潮流分布，有效緩解部分重載線路的過(guò)載壓力，提升區(qū)域電網(wǎng)的整體承載力和安全性，也為新能源消納讓出更多通道。

在儲(chǔ)能側(cè)，浙江電化學(xué)儲(chǔ)能、氫能儲(chǔ)能以及抽水蓄能等儲(chǔ)能業(yè)務(wù)相繼涌現(xiàn)，彈性調(diào)節(jié)水平不斷提升。抽水蓄能是目前世界上技術(shù)最成熟的大規(guī)模儲(chǔ)能方式，具有啟停便捷、反應(yīng)迅速、經(jīng)濟(jì)合理等優(yōu)點(diǎn)，作為電力系統(tǒng)的“穩(wěn)定器”“調(diào)節(jié)器”“平衡器”，是以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的重要組成部分。預(yù)計(jì)到2030年，抽水蓄能可新增消納新能源5000億千瓦時(shí)以上。2020年12月20日，浙江湖州長(zhǎng)龍山抽水蓄能電站送出工程正式投運(yùn)。該電站投產(chǎn)后，在夜晚用電低谷期間用電抽水，將電能轉(zhuǎn)化為水的勢(shì)能；到白天用電高峰期間放水發(fā)電，縮減電網(wǎng)負(fù)荷峰谷差。這相當(dāng)于給電網(wǎng)安上一個(gè)巨型“充電寶”，進(jìn)一步提高電網(wǎng)彈性和用電穩(wěn)定性。

在用戶側(cè)，各地主要采用通過(guò)工廠、商場(chǎng)、電動(dòng)汽車充電設(shè)施等電力用戶參與供需調(diào)節(jié)，來(lái)實(shí)現(xiàn)削峰填谷。2020年，浙江省通過(guò)市場(chǎng)手段匯聚了577萬(wàn)千瓦削峰負(fù)荷、322萬(wàn)千瓦填谷負(fù)荷的“資源池”，折算成經(jīng)濟(jì)價(jià)值，相當(dāng)于少建一座五百萬(wàn)千瓦級(jí)的大型電站，減少不必要的投資180億元以上。

在浙江麗水，結(jié)合用電高峰的實(shí)際，探索“錯(cuò)峰發(fā)電”，互換峰谷發(fā)電時(shí)間，讓部分小水電站主動(dòng)調(diào)配到晚上發(fā)電，將白天發(fā)電時(shí)間更多讓“路”給風(fēng)電、太陽(yáng)能等新能源發(fā)電站；利用小水電站優(yōu)勢(shì)，借助光纖、無(wú)線專網(wǎng)及北斗通信新技術(shù)，建設(shè)“虛擬電廠”，把全域星羅棋布的1000多座風(fēng)、光、水等可再生能源小型電站和百萬(wàn)個(gè)分散的負(fù)荷用戶聚集起來(lái)，讓原本海量的無(wú)序資源變得有序可調(diào)節(jié)，形成一個(gè)可根據(jù)電網(wǎng)需求提供綠色零碳電能的百萬(wàn)千瓦級(jí)“超大號(hào)電池”。近日，當(dāng)?shù)匕l(fā)改部門還發(fā)布了探索建立“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化”清潔能源消納長(zhǎng)效機(jī)制的文件，致力于提升區(qū)域能源清潔利用水平和電力系統(tǒng)運(yùn)行效率。（點(diǎn)擊藍(lán)色字可跳轉(zhuǎn)閱讀相關(guān)內(nèi)容）

在浙江嘉興，海寧尖山“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化示范區(qū)”和“綠色低碳工業(yè)園建設(shè)示范區(qū)”于3月31日掛牌成立。當(dāng)?shù)赝ㄟ^(guò)源網(wǎng)荷儲(chǔ)主動(dòng)配電網(wǎng)等大量試點(diǎn)，創(chuàng)新性建設(shè)了源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體的區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了新能源的100%消納和高效利用。過(guò)去一年，尖山新區(qū)本地新能源發(fā)電量5億多千瓦時(shí)，占地區(qū)全社會(huì)用電量比例超過(guò)30%。

浙江舟山，完成了全球首個(gè)五端柔直系統(tǒng)大功率試驗(yàn)，將最大輸送功率從日常運(yùn)行的25%提升至100%，有力提升海島新能源消納能力。柔性直流輸電技術(shù)相當(dāng)于“水管的開關(guān)”，可以對(duì)有功和無(wú)功功率進(jìn)行獨(dú)立控制，幫助電力供應(yīng)和需求完美匹配。有功功率和無(wú)功功率就像是“熱水”和“冷水”，常規(guī)直流輸電只能調(diào)節(jié)“熱水”，而柔直直流輸電可同時(shí)對(duì)“冷水”和“熱水”進(jìn)行調(diào)節(jié)，能夠讓整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式更加靈活，可控性得到更大提升，海上風(fēng)電、灘涂光伏、潮流能統(tǒng)統(tǒng)被全額消納。截至2021年4月20日，舟山柔直系統(tǒng)運(yùn)行1911天，累計(jì)新能源送出近10億千瓦時(shí)。

在浙江溫州，分布式光伏碳資產(chǎn)聚合試點(diǎn)已啟動(dòng)。企業(yè)的光伏發(fā)電除了售賣電量獲取收益，現(xiàn)在還能把光伏清潔能源發(fā)電量折算成自愿減排量。這部分減排量通過(guò)國(guó)家核證后，企業(yè)就可以在碳排放權(quán)交易市場(chǎng)進(jìn)行交易，從而獲取額外利潤(rùn)。企業(yè)獲益，助力新能源消納，倡導(dǎo)節(jié)能減碳，一舉多得。

國(guó)網(wǎng)浙江電力還推進(jìn)杭州泛亞運(yùn)、寧波泛梅山等多元融合高彈性綜合試點(diǎn)示范建設(shè)，其中杭州2022年亞運(yùn)會(huì)全部場(chǎng)館將100%實(shí)現(xiàn)綠色供電。

高質(zhì)量碳達(dá)峰未來(lái)可期

按照國(guó)網(wǎng)浙江電力的規(guī)劃，預(yù)計(jì)到2023年，浙江將依托高彈性電網(wǎng)基本建成能源互聯(lián)網(wǎng)示范窗口。秒級(jí)、分鐘級(jí)可中斷負(fù)荷達(dá)到500萬(wàn)千瓦，瓶頸、斷面累計(jì)釋放輸送能力達(dá)到千萬(wàn)千瓦級(jí)別，全社會(huì)單位GDP能耗下降5%以上。放到全國(guó)這將是一個(gè)非常龐大的節(jié)能減排數(shù)據(jù)。依托高彈性電網(wǎng)建設(shè)，預(yù)計(jì)到2023年還將實(shí)現(xiàn)千萬(wàn)千瓦級(jí)別新增新能源安全消納，提升千萬(wàn)千瓦級(jí)別清潔外來(lái)電受入能力，電能占終端能源消費(fèi)比重達(dá)40%。

到2025年，浙江電網(wǎng)彈性指數(shù)將達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先，效能指數(shù)和互聯(lián)指數(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)。在高彈性配電網(wǎng)建設(shè)中，通過(guò)高質(zhì)量推進(jìn)輸配電網(wǎng)、城鄉(xiāng)電網(wǎng)、源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)發(fā)展，到2025年，浙江城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)供電可靠率分別可達(dá)99.986%和99.965%。

浙江是“綠水青山就是金山銀山”等重要理念的發(fā)源地，重視且珍視綠色發(fā)展，具有多種類能源電力供應(yīng)方式，具有網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)省、“數(shù)字浙江”的信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)，具有活躍的市場(chǎng)主體和高效運(yùn)轉(zhuǎn)的行政組織。浙江高質(zhì)量實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，未來(lái)可期。