來源:中國電力報
在全球能源綠色轉型加速推進的背景下,歐洲電力系統(tǒng)發(fā)展呈現(xiàn)出一系列新趨勢與新特征,既體現(xiàn)了歐洲在推動能源轉型方面的積極探索,也反映出其所面臨的挑戰(zhàn)。通過剖析歐洲電力系統(tǒng)轉型的政策方向和實踐路徑,對于我國科學編制“十五五”電力發(fā)展規(guī)劃、加快推進新型電力系統(tǒng)建設具有重要的參考價值和現(xiàn)實意義。
歐洲能源轉型進程、成效與挑戰(zhàn)
歐洲能源轉型起步早、進度快,根據2021年頒布的《歐洲氣候法》,歐盟將于2050年實現(xiàn)“碳中和”目標。近年來,歐洲在電力相關領域陸續(xù)出臺多項舉措,旨在強化清潔能源供應,補齊基礎設施短板,以技術創(chuàng)新驅動低碳轉型發(fā)展。
歐盟實施REPowerEU計劃以來,新能源步入快速增長階段,2022~2024年,光伏發(fā)電、風電裝機分別新增約1.7億千瓦、0.4億千瓦,可再生能源發(fā)電量占比達到47%。歐洲大力發(fā)展海上風電,其中北海憑借其風能資源優(yōu)勢,逐漸成為開發(fā)核心區(qū)域。按照歐洲九國簽訂的《奧斯坦德宣言》,預計到2030年、2050年,北海海上風電裝機規(guī)模將分別達到1.2億千瓦、3億千瓦以上,包括我國參與的Borwind6工程在內的一批重大項目已陸續(xù)開工建設。歐洲互聯(lián)電網運營商聯(lián)盟(ENTSO-E)編制了海上電網基礎設施規(guī)劃,系統(tǒng)論證了歐洲海上風電規(guī)模布局、匯集方式和送電方向,進一步細化了海上風電發(fā)展的時間表與路線圖。
在新能源規(guī)??焖僭鲩L的背景下,歐洲電網發(fā)展相對滯后,例如2013年納入規(guī)劃的法國—西班牙直流互聯(lián)項目目前仍未投產。今年6月,歐盟委員會發(fā)布了前瞻性電網投資指導文件,指出到2040年,輸電網、配電網投資需求分別為4720億歐元、7300億歐元。歐盟委員會強調,為解決電網項目建設緩慢、電源接入時間延遲、設備制造產能不足等問題,將進一步提升電網規(guī)劃的前瞻性,基于能源、氣候和工業(yè)政策超前研判電網中長期發(fā)展需求,統(tǒng)籌制定各級電網規(guī)劃,指導預留站址廊道空間,科學擴大裝備制造產能。同時,還應加快審批流程、優(yōu)化成本分擔,兼顧提升電網投資水平和投資效益。
歐盟高度重視本土新能源、電網、儲能等領域的技術創(chuàng)新和產業(yè)發(fā)展。根據《凈零工業(yè)法案》,歐盟計劃到2030年本土凈零技術制造產能達到部署需求的40%,到2040年在關鍵領域的全球市場份額達到15%。西門子能源、維斯塔斯等企業(yè)在部分前瞻性技術研發(fā)和裝備制造領域具備領先優(yōu)勢,西門子能源公司正在開展基于PEM電解槽的綠電制氫技術以及具備100%純氫燃燒能力的重型燃氣輪機研發(fā),推動以氫能作為長周期儲能介質和能源載體,通過“零碳循環(huán)”方式為電力系統(tǒng)提供可靠的電力供應和穩(wěn)定支撐。
在歐洲能源轉型進程中,電力系統(tǒng)安全面臨著多重挑戰(zhàn)。今年4月,西班牙、葡萄牙發(fā)生因電壓激增引發(fā)的大面積停電,暴露出歐洲電力系統(tǒng)在電網互聯(lián)結構薄弱、調節(jié)支撐資源缺失、新能源涉網性能不足等多方面的短板。今年7月,捷克再次發(fā)生因電網連鎖故障造成的大停電事故,持續(xù)引發(fā)各界對電力安全的關注。與歐洲發(fā)達國家相比,我國在推動能源轉型過程中,電力需求仍保持剛性增長,電力系統(tǒng)物理形態(tài)和運行特性即將進入“無人區(qū)”,更加需要統(tǒng)籌好發(fā)展和安全,以高水平安全保障高質量發(fā)展。
堅持系統(tǒng)思維,強化規(guī)劃引領,推動我國新型電力系統(tǒng)建設發(fā)展
“十五五”是我國全面推進新型能源體系建設、實現(xiàn)碳達峰目標的關鍵時期,我們要發(fā)揮好電力規(guī)劃的引領作用,全面準確把握“十五五”面臨的新形勢新問題,圍繞源、網、荷、儲、技術、市場、政策全面深化研究,科學擘畫我國新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍圖。
夯實煤電兜底保障功能,推動新能源發(fā)揮主體電源作用。落實國家新一代煤電升級專項行動,在電網快速調節(jié)需求大、系統(tǒng)調峰能力不足的地區(qū)優(yōu)先規(guī)劃布局一批新一代煤電項目,提升保供支撐作用和靈活調節(jié)能力。深入分析新能源涉網性能對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的影響,提升新建機組頻率、電壓耐受和支撐能力,推動存量機組涉網性能改造,科學測算分布式調相機等動態(tài)支撐資源配置需求,提高新能源安全可靠替代水平。借鑒歐洲海上風電發(fā)展經驗,統(tǒng)一開展海上風電輸電規(guī)劃研究,圍繞空間資源、系統(tǒng)安全、消納方向、技術路線、成本疏導等進行綜合論證,科學引導海上風電集中式開發(fā),滿足東中部地區(qū)負荷用電需要。
構建堅強柔性電網平臺,保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。落實國家關于加強大基地和外送通道建設的部署,遠近結合開展中長期電力流規(guī)劃,統(tǒng)籌大電網安全、輸電走廊資源、送電距離等因素研究未來跨區(qū)送電方向,實現(xiàn)電力流向全局最優(yōu)。緊扣國家區(qū)域重大戰(zhàn)略和全國電網發(fā)展格局,深化區(qū)域電網規(guī)劃方案論證和電力系統(tǒng)設計,推動送端直流分群分組,優(yōu)化受端電網分層分區(qū),提升區(qū)域主網架直流安全承載能力和新能源消納能力。強化主配微電網協(xié)同規(guī)劃,統(tǒng)一邊界條件和典型場景,統(tǒng)籌發(fā)揮大電網資源互濟、配電網靈活接入、微電網就地消納作用,做好一次網架建設和二次系統(tǒng)配置的銜接,推動各級電網協(xié)調發(fā)展。
把握需求側結構特性變化,提升負荷靈活調節(jié)能力。加強負荷側有源化、電力電子化特性分析,研判主配網“潮汐式”潮流交互、凈負荷“鴨子曲線”未來變化趨勢,研究寬頻振蕩等新型穩(wěn)定問題及應對措施。深入分析負荷特性變化對電力供需平衡的影響,建立覆蓋負荷缺口、缺電時段、缺電概率的多維保供評價模式,提高電力供需分析精準性。進一步提升需求響應能力,優(yōu)化分時電價機制引導空調、電動汽車等負荷參與系統(tǒng)調節(jié),建立各地區(qū)與尖峰負荷規(guī)模特性相匹配的可調節(jié)負荷資源庫,為迎峰度夏、迎峰度冬電力保供提供有效支撐手段,提升極端天氣應對能力。
擴充系統(tǒng)調節(jié)支撐資源,優(yōu)化新型儲能規(guī)模布局。聚焦儲能保供電、促消納的功能定位,系統(tǒng)性開展抽水蓄能和新型儲能布局規(guī)劃,推動儲能在大型風光電基地、電網關鍵節(jié)點、偏遠及末端地區(qū)等重點區(qū)域的合理配置,引導新型儲能由政策驅動向價值驅動轉變。在極端天氣頻繁、跨日調峰需求突出的地區(qū)規(guī)劃布局一批可再生能源制氫、壓縮空氣儲能、熔鹽儲熱等長周期儲能項目,促進新型儲能功能從滿足日內平衡向支撐多日平衡升級。深入分析構網型儲能應用對系統(tǒng)運行和穩(wěn)定特性的影響,科學推動各類穩(wěn)定支撐資源的合理配置。
以系統(tǒng)需求引導科研攻關方向,推動新技術示范應用。聚焦新型電力系統(tǒng)規(guī)劃場景和發(fā)展趨勢,精準定位技術薄弱環(huán)節(jié)和“卡脖子”關鍵難題,從系統(tǒng)角度出發(fā),提出對新技術功能定位、特性參數的需求。圍繞特高壓直流新技術、80千安斷路器、構網型設備等關鍵領域,大力推進基礎理論創(chuàng)新、重大技術攻關和核心裝備研制,推動能源電力領域高水平科技自立自強。持續(xù)完善技術標準體系,聚焦電力系統(tǒng)規(guī)劃、直流工程設計、海上風電等領域加快制定一批以我國標準為基礎的國際標準,推動中國技術和理念“走出去”,提升我國在國際能源領域的權威性和話語權。
完善新型電力系統(tǒng)電價機制,促進系統(tǒng)成本公平分擔。研判新能源快速發(fā)展背景下源網建設規(guī)模上升的趨勢,圍繞新型電力系統(tǒng)各要素成本合理疏導,提出電力市場發(fā)展建議。深化煤電容量電價機制,探索建立容量市場,以容量電價補償激勵各類靈活資源參與系統(tǒng)調節(jié),保障電力系統(tǒng)安全保供充裕度。推進新能源上網電價市場化改革,運用價格信號分時分地反映電力供求關系,促進系統(tǒng)調節(jié)成本公平承擔。結合各地區(qū)電力系統(tǒng)實際結構和特性,因地制宜推動調頻、備用、爬坡、調峰等輔助服務市場建設,引導各類輔助服務資源空間布局優(yōu)化。
加強資源要素保障,為電力規(guī)劃落地創(chuàng)造有利條件。強化電力規(guī)劃與國土空間規(guī)劃的有效銜接,保障跨區(qū)輸電廊道、大型電源項目和配套變電設施、城市電纜隧道等用地需要。推動建立跨地區(qū)輸電通道走廊保護和協(xié)調機制,形成政府、企業(yè)、社會多方協(xié)同模式,高效推進大型電源基地外送工程建設。推動建立海上風電開發(fā)協(xié)調機制,圍繞規(guī)劃編制、前期論證、工程建設、運行維護等全壽命周期各環(huán)節(jié),加強能源、海洋、交通等相關部門協(xié)同,深化政企聯(lián)動,實現(xiàn)海陸資源統(tǒng)籌集約利用,促進海上風電高質量發(fā)展。
面對全球電力行業(yè)的深刻變革,我們需立足本國國情,把握客觀規(guī)律,緊緊抓住“十五五”戰(zhàn)略機遇期,以系統(tǒng)性思維統(tǒng)籌做好源、網、荷、儲、技術、市場、政策等全要素規(guī)劃,助力我國新型電力系統(tǒng)建設在一步一個腳印中筑牢安全基石、創(chuàng)造發(fā)展新篇,為全面建設社會主義現(xiàn)代化國家提供堅強電力保障。

