可再生能源基地规模化及绿色化发展,将极大提升新型能源体系绿色低碳成色。今年5月,《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》里进一步明确了大基地“三位一体”的发展思路,加大力度规划建设以大型风光基地为基础,以其周边清洁高效先进节能的煤电为支撑,以稳定安全可靠的特高压输变电线路为载体的新能源供给消纳体系。2021年,我国启动了总规模约4.5亿千瓦的以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地规划建设。目前约1亿千瓦的大型风光电基地已全部开工建设,涉及内蒙古、青海、甘肃等19个省份,第二批基地项目正在积极推动前期工作、部分已开工,第三批基地项目也在组织谋划中。水风光一体化基地主要依托主要流域现有水电调节能力、水电扩机、新建常规水电站、建设抽水蓄能电站等,以水电和抽蓄为支撑性和调节性电源,因地制宜带动流域周边风光资源规模化开发利用。基于现有水电开发情况、未来开发潜力以及周边抽水蓄能资源情况,初步估计水风光一体化可带动5亿千瓦~20亿千瓦的新能源开发。
不断优化外送基地电源配置方案,加快提升外送基地绿电占比。以水电为支撑电源的新能源基地外送绿电占比可达100%,如金上到湖北、藏东南至粤港澳大湾区等外送通道,“三北”地区以煤电为支撑电源的新能源基地绿电占比相对较低(一般为50%左右),如陇东至山东、陇电入浙等外送通道。以水电为支撑的通道,可考虑通过水电扩机并增加抽水蓄能或新型储能的电源配套方案,在现有规划基础上将一条通道扩充为两条到三条送出通道;对于以火电为支撑的通道,可考虑通过适当减少火电装机并结合抽水蓄能和新型储能,提高通道的绿电占比。目前,掺氢燃机已经在国内外开展了规模化应用,最高掺氢比例可达50%,预计2030年前后100%以氢为燃料的高效燃机技术将逐步成熟。同时,考虑随着技术进步和规模化发展,电解水制氢价格将逐步达到经济可接受区间,在“三北”地区天然气资源较丰富的区域开展以掺氢燃机为支撑电源的外送基地将成为可能,掺氢燃机基地可逐步过渡到100%采用绿氢为燃料的纯绿电外送基地。考虑到外送通道资源的稀缺性及受端省份对绿电需求的迫切性,未来新建通道的绿电占比应逐步提高到70%以上,并随着技术进步和经济竞争力改善,越来越多100%纯绿电外送通道将呈现在眼前。
不断提高系统灵活调节能力,高比例开发高质量消纳新能源
截至2021年底,我国风电装机3.28亿千瓦、太阳能发电装机3.07亿千瓦,两者均稳居全球第一。与此同时,我国电力系统灵活调节能力的提升相对滞后,目前尚难以满足新型电力系统中高比例新能源发展的需要。构建适合我国国情、新能源占比逐步提升的新型电力系统是一项复杂的系统性工程。
在电源资源统筹层面,可通过水电、燃机、煤电灵活性改造等措施提高发电侧灵活性。预计至2025年、2030年、2035年,全国常规水电装机分别达到3.7亿千瓦、4.4亿千瓦、4.8亿千瓦;煤电装机分别达到13.5亿千瓦、14亿千瓦、12.2亿千瓦;气电装机分别达到1.5亿千瓦、2.4亿千瓦、3亿千瓦。大规模的水电、气电、煤电(考虑老电站进行灵活性改造)将在抽水蓄能大规模投产和新型储能技术突破前为系统提供灵活调节能力支撑,保障新能源消纳。
在电网资源统筹层面,通过扩大电网平衡区,建立灵活调度机制保障可再生能源在更大范围内消纳。电网互联互通为更好消纳新能源提供物理平台。一方面,加强输电通道建设,对电网输电受限断面进行扩容和改造,以适应波动性新能源功率传输;另一方面,通过整合差异化的电力市场,建立更加灵活的市场交易规则,充分利用新能源发电资源互补特性和平滑效应,提高网间调峰能力互济水平,以低成本充分调用和共享灵活性资源,充分发挥各地区发电和负荷的互补优势。系统灵活资源将发挥区域电力资源高效互济对提升新能源消纳能力和系统韧性的战略性作用,调控与新能源发展规模相适配电力系统调节裕度,安全平稳地推进新能源跃升式发展。
在电力系统负荷资源统筹层面,通过对用电侧的需求进行整合和优化,使其与新能源出力变化相适应,可以更好地支持新能源利用。以目前可用的电制热储热、储冷、电制氢、电动汽车、智能家电、工业错峰用电和虚拟电厂等措施为开端,依托未来科技进步和政策完善不断提升负荷侧响应能力。
在储能资源统筹层面,将构建抽水蓄能、新型储能、氢能储能等适应不同储能时长要求的完善储能体系。预计2025年、2030年、2035年,抽水蓄能装机将分别达到6200万千瓦、1.2亿千瓦~2亿千瓦、3亿千瓦;预计2025年新型蓄能装机将达到3000万千瓦以上。
提升绿电占比与维持电价稳定齐头并进
2021年我国整个电力消费中,第一产业用电占全社会用电量的1.2%,第二产业用电占全社会用电量的67.5%,第三产业用电占全社会用电量的17.1%,城乡居民生活用电量占全社会用电量的14.1%。第二产业用电接近70%,且其中有约50%是高耗能行业用电,工业用电企业整体科技水平不高,对电价的变化较为敏感。能源与电力是现代工业的血液,在我国工业升级转型过程中,保持电价的稳定对支持工业企业顺利转型极为重要。我国具有新型举国体制优势,以国家意志集聚力量,通过科技进步降低绿电成本、通过政策引导电价平衡过渡,将可实现提升绿电占比与维持电价稳定齐头并进。