原標題:中國工程院院士郭劍波:構建以新能源爲主體的新型電力系統

來源:21世紀經濟報道

21世紀經濟報道記者 陳紅霞 實習生井然 武漢報道 “以新能源爲主體的新型電力系統面臨新機遇的同時,也面臨挑戰。”9月28日,在“2021湖北高質量發展資本大會”上,中國工程院院士郭劍波表示,“中國將在2030年先實現碳達峯,在2060年前實現碳中和。我們需要倡導簡約適度、綠色低碳的生活方式,構建以新能源爲主體的新型電力系統。”

在郭劍波看來,我國新能源產業將面臨三個階段,2040年前成爲裝機主體,2040年成爲電量主體,之後成爲電網運行安全的責任主體。此外,還需注意到電力成爲基礎能源,其必須是經濟的能源,但電力經濟的大規模應用尚存困難。

“雙碳”目標提出來以後,社會各界綜合起來主要有三個行動,郭劍波說,一是減少碳排放,二是增加碳匯,三是負碳技術。能源轉型主要的舉措,一是在生產側用清潔能源替代化石能源,二是在消費側用電力替代,因而電力行業成爲“雙碳”目標的主戰場。

在電力場景方面,根據預測,2060年前,大約消費總量爲46億噸標煤,非化石能源佔比在80%以上,主要以風、光爲主要能源,且主要轉化爲電力的形式應用,能耗大幅度降低的同時,需要GDP保持增長,難度較大。

在消費側,終端消費能源比例方面,電力在終端能源的佔比從現在的27%提高到80%,非化石能源在生產側的佔比要達到80%,消費側電力在終端能源的佔比達到80%。此外,隨着裝機比例的提高,技術挑戰越來越大。而在“雙碳”目標指引下,風、光容量要比最大電力負荷大很多幾倍,從而帶來供應安全和運行安全問題。

今年夏季,東北電網風電裝機3500萬千瓦 ,最小率3.4萬千瓦,後者不到前者的千分之一,所以有風無風差別很大。郭劍波認爲,“在一段的時間內,爲解決平衡和安全問題需要加大投資,因而帶來經濟性挑戰。極度短缺的市場形態,必將催生業務鏈、價值鏈的重塑。”

同時,電網安全關係到國家安全,也關係到國際民生,運行安全壓力巨大。郭劍波指出,因爲新能源的低抗擾性作用,需要對新能源進行提升、改造。值得注意的是,郭劍波認爲,新能源市場利益主體龐雜,一是龐大,二是混雜。“混雜是產銷者的出現,實際上電動車儲能都具產銷雙重屬性。另一方面,它是複雜系統,電力系統的控制和運行,需要在不穩定、不確定的一次能源基礎上,也就是風、光的基礎上,建立安全、穩定、保供的二次能源系統是困難的。”

針對上述問題,郭劍波認爲,首先需要提高系統靈活性,我國在靈活電源的比例在世界上還比較稀缺。其次,電力系統的靈活性必須以一次能源的靈活性爲基礎,目前市場對一次能源系統的靈活性關注不足。

同時,進一步完善市場電價機制,新能源發電有低邊界成本、高系統成本的不確定性特點,因而系統的輔助服務成本很高。從而要更多的常規電源,包括煤電,水電、核電,要建立起物理環境、平臺,才能使新能源電力的交易平臺成立。

此外,“電價成本傳導機制很重要,要回歸電力的商品屬性,而界定電力的商品屬性和安全屬性也同樣重要。”郭劍波表示,目前,監管是以安全監管爲重點,以市場監管爲核心,實際上電力要回歸它的商品屬性,要在電力比較充裕或者充裕度有一定保障的情況下,允許它的價格波動。但是在電力極度稀缺的時候,生命線工程必須保障。另一方面,“碳市場交易目前是覈算制,將來可能向計量發展,那麼碳市場跟電力市場的耦合度就會非常高。”

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