備受關(guān)注的新型電力系統(tǒng),如何看待?
電力作為經(jīng)濟社會發(fā)展的“先行官”,以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)構(gòu)建,與“雙碳”目標的實現(xiàn)路徑具有方向上的一致性。其中,新能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)展和利用,是推動、引導(dǎo)、實現(xiàn)“雙碳”目標的基本動力,也是實現(xiàn)經(jīng)濟綠色復(fù)蘇和國際國內(nèi)“雙循環(huán)”戰(zhàn)略的重要依托。因此,新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建步伐與實現(xiàn)“雙碳”目標的能源轉(zhuǎn)型大致同步且應(yīng)適當超前而不能落后。
我國電力系統(tǒng)先后經(jīng)歷了19世紀末、20世紀初以分散式、小容量、低電壓、小系統(tǒng)為主的第一代電力系統(tǒng),以及20世紀末以大機組、大電廠、大系統(tǒng)、高電壓、高度信息化為主要特征的第二代電力系統(tǒng);演進到今天——以優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)為主要目標,以靈活性電網(wǎng)模式、智能控制運行為特征,以更高電力可靠性和更低安全風(fēng)險等為主要特點的第三代電力系統(tǒng)方興未艾。
現(xiàn)在很多觀點都在討論,新型電力系統(tǒng)的可靠性是否還有必要延循既往電力系統(tǒng)的指標。引發(fā)這種討論,多是出于對數(shù)量多、規(guī)模小、隨機性強的新能源機組個體,給電網(wǎng)調(diào)度模式帶來壓力的擔(dān)憂。但在我看來,新型電力系統(tǒng)本應(yīng)是結(jié)合多種電源結(jié)構(gòu),骨干電網(wǎng)與微電網(wǎng)相結(jié)合,智能化電網(wǎng)控制與智能用電系統(tǒng)協(xié)調(diào)匹配的電力系統(tǒng)。這樣的特征,恰恰是解決系統(tǒng)可靠性
難題,并科學(xué)、分類提高供電可靠性的新一代電力系統(tǒng)的基本特征。
但不能忽視的是,能源轉(zhuǎn)型,特別是能源電力領(lǐng)域的低碳化轉(zhuǎn)型,絕不是低碳、零碳發(fā)電資源一蹴而就的簡單替代——新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建,也不單單是電力生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變。電力行業(yè)實現(xiàn)從高碳路徑依賴向負碳技術(shù)提供者的跨越,至少還涉及到用戶特性、電力企業(yè)屬性、電力系統(tǒng)形態(tài)以及電力體制機制等多重要素的協(xié)同并進。
首先,相對于傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)而言,由“源隨荷動”轉(zhuǎn)變?yōu)椤霸春苫印?,將成為新型電力系統(tǒng)的主要特征之一。在傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)中,保持電力系統(tǒng)功率的瞬間平衡和穩(wěn)定(涉及電壓、頻率、功角等參數(shù))是電力系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計、運行的基本任務(wù)。為此,傳統(tǒng)電力系統(tǒng)運行的邏輯是電源側(cè)根據(jù)負荷側(cè)的變化而隨時變化,而這些變化基本上均是由電網(wǎng)調(diào)控。
在以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中,基于新能源發(fā)電特性制約的大量分散式電源,顯然無法適應(yīng)“源隨荷動”的基本要求,且在極端情況下,風(fēng)、光發(fā)電還具有反調(diào)峰特性。同時,隨著更多的電能由分布式發(fā)電接入配電網(wǎng),由分布式電源和相關(guān)儲能、調(diào)控、保護設(shè)施構(gòu)成的微電網(wǎng)和主動配電網(wǎng)逐漸增多。因此不難看出,此時的“源”與“荷”,已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的“發(fā)”與“用”——源、荷兩端特性的轉(zhuǎn)變和邊界上的模糊,以及原有電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的交互融合,將極大地增加電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的難度。
毋庸置疑的是,為了保障電力系統(tǒng)安全,不僅需要在“源”側(cè)盡可能地提高預(yù)測的精度并加強調(diào)節(jié)性能;同時在“荷”側(cè),也應(yīng)當提高調(diào)
節(jié)能力或者需求響應(yīng)能力。此外,“源”與“荷”之間必須加強協(xié)同互動——在新型電力系統(tǒng)中,為了適應(yīng)不同地區(qū)、不同“源”與“荷”的特點以及電網(wǎng)的特點,需要多種靈活性手段以不同形式在網(wǎng)側(cè)、源側(cè)與荷側(cè)進行部署。彼時,隨著以多種形式儲能為代表的靈活性資源大量使用,加之分布式電源規(guī)模的擴大,傳統(tǒng)的單向電能配置模式將轉(zhuǎn)變成雙向、多向的電能配置模式,并以資源利用效率的提升適應(yīng)更大規(guī)模新能源消納的需求。
此外,在系統(tǒng)各構(gòu)成要素發(fā)生轉(zhuǎn)變的同時,傳統(tǒng)的電力管理、運行機制也將隨之發(fā)生轉(zhuǎn)變。從物理形態(tài)上看,新型電力系統(tǒng)“發(fā)、輸、配、儲、用”等設(shè)備的功能調(diào)整和價值體現(xiàn),將會根據(jù)電力流、信息流、價值流進行重新分配,由此推動能源、經(jīng)濟、社會的全面轉(zhuǎn)型。要達到這樣的目標,深化電力體制改革將起到引領(lǐng)性、關(guān)鍵性,甚至決定性作用。
事實上,我國的電力體制改革步伐從未停滯,當前改革取得的階段性成果,已經(jīng)為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)奠定了良好的體制機制基礎(chǔ)。但是,當前的改革路徑仍是在2015年以前形成思路的延續(xù),當時的改革精神和實際情況,與當下“雙碳”目標的實現(xiàn)要求有著不少差距。
新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建涉及法律、規(guī)劃、
政策、標準、技術(shù)、
市場、規(guī)范、人才等全方位、整體性的改變。一方面,需要行業(yè)對電力體制改革的目標有更新的認識,加快建立大規(guī)模新能源并網(wǎng)后保持電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的機制,并建立起支撐可負擔(dān)的社會公平轉(zhuǎn)型的價值傳導(dǎo)機制;另一方面,也需要政府作用的及時發(fā)揮和政策的有效落地,確保和確立起新商業(yè)模式蓬勃發(fā)展的市場環(huán)境和穩(wěn)定的政策預(yù)期,使大量支撐性技術(shù)、標準快速有效地替代銜接。
最為重要的是,能源電力行業(yè)需要重新考量電網(wǎng)主體在新型電力系統(tǒng)中的作用與屬性,進而使電網(wǎng)在政府的有效監(jiān)管下發(fā)揮更大的作用。只有政府、政策、市場和企業(yè)的共同發(fā)力,才能構(gòu)建起與“發(fā)、輸、配、儲、用”各環(huán)節(jié)高度耦合的物理電力系統(tǒng),并進而衍化出與之相適應(yīng)的科學(xué)化、制度化、規(guī)范化、現(xiàn)代化的新型管理系統(tǒng)。