在碳減排中，新型電力系如何構建？

分布時(shí)間：2023-11-01 發(fā)布人：admin

圍繞著(zhù)構建碳中和社會(huì )，中國正在進(jìn)行一場(chǎng)深刻的能源革命。數據顯示，電力行業(yè)二氧化碳排放量占我國能源行業(yè)排放總量的近50%，是減排的重點(diǎn)領(lǐng)域，同時(shí)，電力是非化石能源最重要的應用模式，電力行業(yè)是最具深度低碳潛質(zhì)的行業(yè)。國際能源署（IEA）研究成果顯示，超過(guò)90%的能源排放可以通過(guò)終端高比例電氣化、發(fā)展可再生能源以及提高能效加以解決。因此，能源轉型的關(guān)鍵在電力，電力的低碳轉型是能源、甚至是全社會(huì )脫碳的核心環(huán)節。


碳減排呼喚新型電力系統

據中電聯(lián)預測，2025年、2030年、2035年我國全社會(huì )用電量分別達到9.5萬(wàn)億、11.3萬(wàn)億、12.6萬(wàn)億千瓦時(shí)，“十四五”“十五五”“十六五”期間年均增速分別為4.8%、3.6%、2.2%。

我國能源燃燒占全部碳排放的88%左右，電力碳排放占全社會(huì )碳排放四成左右。隨著(zhù)全社會(huì )電氣化水平的提升，更多碳排放從終端用能行業(yè)轉移到電力，電力行業(yè)碳減排壓力將持續加大?！霸诖吮尘跋?，加快構建以新能源為主體的新型電力系統，是電力工業(yè)促進(jìn)自身碳減排、支撐全社會(huì )碳減排的必由之路，是實(shí)現電力工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必然選擇?！睏罾フf(shuō)。

據悉，以新能源為主體的新型電力系統，包括新能源為主體的電源結構，高彈性的數字化、智能化電網(wǎng)，源網(wǎng)荷儲、多元互動(dòng)，及以電為中心的綜合能源服務(wù)體系等，通過(guò)統一高效、有機協(xié)調的電力市場(chǎng)，實(shí)現電力系統各環(huán)節緊密鏈接、穩定有序，為經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展提供源源不斷的動(dòng)力支持。

具體來(lái)看，加快形成以新能源為主體的電力供應格局，就是要保持風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電快速發(fā)展，積極推進(jìn)水電、核電、氣電電源的開(kāi)發(fā)。比如，以大規模開(kāi)發(fā)利用推動(dòng)風(fēng)電、光伏發(fā)電技術(shù)進(jìn)步和成本降低，完善新能源發(fā)電服務(wù)體系，不斷提升新能源發(fā)電的競爭力；以西南地區主要河流為重點(diǎn)，加快推動(dòng)流域調節作用強的龍頭電站開(kāi)發(fā)，安全有序發(fā)展核電，合理布局、適度發(fā)展氣電。

建設高彈性、數字化、智能化電力系統，就是要打造多元融合高彈性電網(wǎng)，持續開(kāi)展煤電機組靈活性改造，大力加強儲能體系建設。比如，要適應高比例新能源、高比例電力電子設備需要，促進(jìn)系統各環(huán)節全面數字化、智能化。加強源網(wǎng)荷儲多向互動(dòng)，多能互聯(lián)，推進(jìn)多種能源形式之間的優(yōu)化協(xié)調，提高電力設施利用效率，提升整體彈性。比如，煤電功能定位由主體電源逐步轉變?yōu)檎{節電源，30萬(wàn)千瓦、60萬(wàn)千瓦亞臨界機組優(yōu)先實(shí)施靈活性改造，加快抽水蓄能建設，完善電動(dòng)汽車(chē)參與系統調節的激勵機制。

破局三步走：理念先行、能力創(chuàng )建、按圖索驥

面對機遇與挑戰，對于需求側企業(yè)而言，以碳中和為目標的綠色轉型已刻不容緩。要取得最終成功，絕非一蹴而就，需要循序漸進(jìn)，以先進(jìn)理念作為戰略指導，以創(chuàng )新能力配合適當工具，以成功案例引導落地執行。

第一步，理念先行。企業(yè)必須在思想層面、理念層面建立新的認知，與碳中和規劃一道，設計10年乃至更長(cháng)時(shí)間的轉型規劃。企業(yè)可以通過(guò)以下三步，從全局角度，運用系統性的方法梳理實(shí)現清潔低碳、用能成本降低和安全可靠不同目標的優(yōu)先級，集中有效資源，快速實(shí)現目標。

摸現狀、做規劃、留接口：結合企業(yè)現狀與發(fā)展階段制定詳細規劃，構建以清潔電力為主體的、多樣化能源供應結構，同時(shí)做好系統開(kāi)放性設計，提高系統兼容性， 以便在未來(lái)吸納新技術(shù)。

構建系統級架構：打造微型電力生態(tài)，構建清晰的系統級架構，在四個(gè)方面形成改變——從分散管理，到集中調控；從單一的電能，到多種能源綜合利用；從系統內部管理，到與外部互通互聯(lián)；從就地管理，到云端應用與分析。

全生命周期考量：在系統建設過(guò)程中，將關(guān)注點(diǎn)聚焦在全生命周期成本與效果的考量。同時(shí)，利用數字化手段，建立資產(chǎn)管理平臺，優(yōu)化資產(chǎn)管理水平，設備全生命周期使用及人力成本。

第二步，能力創(chuàng )建。為將美好愿景轉化為現實(shí)，企業(yè)需要匹配創(chuàng )新能力，打造適合的工具，其中涵蓋提高綠電應用能力和比例、提升自身數字化運營(yíng)能力、強化配電網(wǎng)的智能化屬性等。

擁抱綠電，低碳轉型：除了購買(mǎi)綠電、綠證等交易行為，企業(yè)還可通過(guò)建設分布式新能源，使用儲能設施等實(shí)現清潔低碳與用電成本降低，并利用軟件系統輔助電力供需平衡、自產(chǎn)自消。此外，企業(yè)還可通過(guò)使用“綠色”電氣設備，如無(wú)六氟化硫開(kāi)關(guān)柜等電氣設備，有效降低設備對環(huán)境造成的影響。

數字運營(yíng)，降本增效：一方面，通過(guò)搭建數字化能量管理系統，實(shí)現不同用電環(huán)節間的負荷分配，改善能源結構，優(yōu)化成本。另一方面，通過(guò)數字化節能增效方式，讓能耗數據透明可控，并進(jìn)行趨勢預測，確保電能的最大使用效率以及設備的最優(yōu)使用，并給出更加優(yōu)化和完整的節能方案建議，形成持續優(yōu)化。

配電升級，安全可靠：越來(lái)越多分布式新能源發(fā)電建設，以及交互性更強的終端的應用等，都要求配電網(wǎng)更加智能化，如利用更多新型電力電子設備，應對復雜多樣的電能質(zhì)量問(wèn)題，保障供電連續性；利用數字孿生技術(shù)，輔助電網(wǎng)設計、運維、調度等，提高配網(wǎng)彈性；通過(guò)對智能電網(wǎng)技術(shù)的應用，逐步形成新形態(tài)電網(wǎng)與大電網(wǎng)高度協(xié)同的未來(lái)。

第三步，按圖索驥。實(shí)現低碳轉型、降本提效、安全可靠三大目標，已成為每個(gè)需求側企業(yè)的當務(wù)之急。利用清潔電氣化與數字化技術(shù)所產(chǎn)生的疊加效應，進(jìn)行端到端的能源管理，全面推動(dòng)能源管理升級，是達成企業(yè)發(fā)展目標，最終實(shí)現“雙碳”愿景的最佳方法。