当前我国正处于以中国式现代化全面推进强国建设、民族复兴伟业的关键时期,电力需求将保持较快增长。同时,“双碳”背景下能源绿色低碳转型加快,为统筹好电力安全供应和绿色低碳发展,必须有新思路新举措。今后较长一段时期,能源行业要把构建新型电力系统作为主要任务,以新质生产力推动能源电力行业高质量发展。

安徽省滁州市南谯区章广镇五尖山风力发电场。宋卫星摄(中经视觉)

新能源发电快速发展

近年来,我国新能源发电持续快速发展。来自中国电力企业联合会的数据显示,2024年8月底,我国新能源发电装机规模(包括风力发电、太阳能发电、生物质发电)达12.7亿千瓦,占总发电装机比重超过40%。新能源持续快速发展带动非化石能源发电装机规模及比重持续较快提升,能源电力绿色转型成效显著。

“十四五”时期以来,我国非化石能源发电装机规模累计增长78.5%,从2020年底的44.8%提高至2024年8月底的56.2%。

作为实现“双碳”目标的关键载体,新型电力系统建设不断深化,支撑了新能源发电高效稳定消纳,进一步提升了电能的“绿色”属性。

依托张家口国家清洁能源基地、国家可再生能源示范区,国网冀北电力公司建成了华北首个构网型新能源场站系统和世界首个柔性直流环网工程,示范建设成效显著。截至今年8月底,国家电网冀北清洁能源基地新能源装机已突破5600万千瓦,占统调装机比例达76.7%,居全国首位;全网新能源发电量达599.6亿千瓦时,同比增长11.2%,占比达56.6%,继续保持新能源装机和发电量占比双过半。

为实现碳中和目标及可持续发展,我国还要加快推进新能源从增量主体向主体能源转变。在近日举行的新型电力系统发展(崇礼)论坛上,中国大唐集团有限公司党组书记、董事长邹磊表示,当前我国太阳能发电装机仅占技术可开发量不到2%,风电装机占技术可开发量的不到十分之一,资源开发潜力仍然巨大。要集中与分散并举,陆上与海上并重,利用我国广大沙漠、戈壁、荒漠等地区以及中东部可开发区域场景,加快建设超大规模新能源供给消纳体系,做强做优做大新能源这一战略性新兴产业。

以小切口解决大问题

新能源装机快速增长,带来了并网消纳难题。全国新能源消纳监测预警中心公布的数据显示,2024年7月,风电项目全国平均利用率为97.9%,同比下降0.5个百分点。光伏项目全国平均利用率为97.6%,同比下降1.1个百分点。

“随着新能源大规模高比例并网,以及电子电力设备接入,系统稳定控制日益复杂,电网安全稳定运行难度持续加大。”国家电网公司党组书记、董事长张智刚表示。

经济性也有待提升。“构建新型电力系统是复杂的系统性工程,技术的成熟度及商业化应用将决定转型成本,需要科学选择新型电力系统发展路径,确保电力供应可获得、可支付、可持续。”在中国电机工程学会理事长、中国工程院院士舒印彪看来,传统以化石能源为主的市场设计理论已不适应高比例新能源电力系统,电力市场理论基础和交易规则需要重构。

聚焦新型电力系统建设亟待突破的关键领域,国家发展改革委、国家能源局、国家数据局此前联合印发《加快构建新型电力系统行动方案(2024—2027年)》,选取典型性、代表性的方向开展探索,在2024年至2027年重点开展9项专项行动,推进新型电力系统建设取得实效。

国家能源局有关负责人表示,新型电力系统建设时间跨度长、涵盖领域广、涉及方面多,各发展阶段侧重点不同,需统筹推进实施。要围绕“清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能”二十字方针,分别从不同角度对应提出专项行动,统筹推进新型电力系统协调发展。同时,采用先行先试的工作方法。在各项关键领域中,选取攻关收益高、提效潜力大、引领效应强的方向开展探索,发挥好试点的引领带动作用,以小切口解决大问题。

健全市场化发展机制

在政策助推下,新型电力系统构建在全国快速推进。

9月6日,国网秦皇岛供电公司电力调度控制中心员工刘华德和荣景玉在智能电网调度技术支持系统中观察分布式光伏出力曲线,分析不同天气情况下不同出力值公式的结果差异,研究优化调整公式参数和公式切换判据条件。

“目前,我们按新的可观方法测算后,月统计的电量偏差率稳定在2%以内,实时功率偏差率稳定在5%以内,在分布式光伏可观精度上取得新突破。”刘华德介绍,今年以来,国网秦皇岛供电公司低压分布式光伏出力折算偏差率大幅下降,连续多月保持冀北电网第一位。

为加强绿电供应,提升新能源跨区域高效配置,国网冀北电力公司通过开展外送江苏、浙江等省份的“余缺互济”交易和与青海等省份的“水新互济”交易,确保冀北新能源在全国范围内高效消纳,在保障电力供应的同时,持续满足用户绿色消费需求。

面对新型电力系统发展的主要挑战,中国华电集团有限公司党组书记、董事长江毅表示,要加强源网荷储统一规划,统筹各要素的规划部署、建设规模和时序安排,充分发挥水电、火电、常规电源优势,探索传统电源和新能源统一发展,推动源网荷储建设新模式。

在电力市场机制建设方面,江毅建议,健全新能源市场化发展长效机制,分类施策,保障项目合理投资回报,促进新能源产业可持续健康发展,完善辅助服务市场机制,充分发挥火电、水电、储能各类电源的调节能力,建立体现新能源价值的市场体系。

“要持续增强新型电力系统建设的活力。”国家能源局监管总监黄学农表示,新型电力系统建设时间跨度长、涵盖领域广、涉及方面多,各发展阶段侧重点不同,需要源网荷储各环节统筹推进、电力行业各方面协同配合。国家能源局将进一步完善支持政策,鼓励多元主体参与新型电力系统投资建设。