2023年即將進入尾聲,這年夏季的高溫炎熱令人記憶猶新,被聯(lián)合國秘書長古特雷斯形象地稱之為“全球沸騰”,這表明氣候危機對人類生活和生態(tài)環(huán)境的威脅有增無減。為遏制“全球沸騰”進一步加劇,各國有必要采取進一步行動,加速推動實現(xiàn)碳中和進程,延緩氣候變暖,保護我們賴以生存的地球。
能源清潔低碳轉(zhuǎn)型大勢所趨,中國如期實現(xiàn)碳達峰前景樂觀
全面脫碳任重道遠,能源作為實現(xiàn)碳中和的關(guān)鍵一環(huán),各國相繼將推動新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展列為實現(xiàn)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略,能源清潔低碳轉(zhuǎn)型已成為全球發(fā)展大趨勢。據(jù)全球風能理事會預測,為確?!栋屠铓夂騾f(xié)定》目標順利實現(xiàn),到2030年全球風電新增和累計裝機容量將達到當前的三倍。另據(jù)國際能源署(IEA)2023年發(fā)布的《凈零排放:實現(xiàn)1.5℃目標的全球路線圖》預測,為實現(xiàn)碳中和目標,2050年電力將成為全球能源系統(tǒng)的“新石油”,在世界能源結(jié)構(gòu)中的占比將突破51%,其中可再生能源發(fā)電占比將達到90%。
2050年全球電力能源結(jié)構(gòu)
資料來源:國際能源署《2050年能源零碳排放路線圖報告》
“雙碳”背景下,中國對新能源的巨大需求以及對能源安全的日益重視,為統(tǒng)籌能源轉(zhuǎn)型與能源安全提供了良好契機,使得我國風電、光伏的裝機容量和裝機速度均位居世界前列。國家能源局公布的1-10月份全國電力工業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,截至2023年10月,我國風電累計裝機容量已達到404GW,同比增長了15.6%;太陽能發(fā)電累計裝機突破了535GW,同比增長47.0%。
資料來源:國家能源局、央視新聞
根據(jù)國際能源署2023年發(fā)布的《世界能源展望》預測,中國化石燃料使用量將在2024年達到峰值,并在2025年開始下降。芬蘭能源與清潔空氣研究中心對行業(yè)及學界專家做的一項研究調(diào)查表明,目前中國的清潔能源新增裝機量已經(jīng)能夠滿足國內(nèi)新增電力需求,這大幅減少了對化石燃料發(fā)電的依賴,有效緩解燃煤發(fā)電帶來的污染物及溫室氣體排放問題,70%的專家認為中國如期實現(xiàn)碳達峰目標前景樂觀。
“不可能三角”亟待平衡,新型電力系統(tǒng)構(gòu)建面臨諸多挑戰(zhàn)
地緣政治緊張局勢、極端天氣事件以及能源危機背景下,全球能源清潔低碳轉(zhuǎn)型提速,能源發(fā)展過程中一直面對的安全穩(wěn)定、經(jīng)濟可行和清潔低碳“不可能三角”矛盾愈發(fā)凸顯。我國作為全球清潔能源生產(chǎn)和消費規(guī)模第一大國,可再生能源已進入大規(guī)模、高比例、市場化階段,電力系統(tǒng)所面臨的挑戰(zhàn)也是層出不窮,迎來了高比例新能源并網(wǎng)問題、電力系統(tǒng)也將面對以下諸多挑戰(zhàn):
挑戰(zhàn)一:高比例、不穩(wěn)定能源接入挑戰(zhàn)
新能源主要源自大自然中的風能、太陽能、水能等,輸出功率因自然環(huán)境的變化而存在隨機性、間歇性、波動性等特點,發(fā)電不穩(wěn)定會導致電網(wǎng)頻率、電壓快速波動,使得電網(wǎng)平衡調(diào)度困難、供電可靠性下降。
隨著“雙碳”進程加快推進,各地新能源開發(fā)力度持續(xù)加大,風電、光伏等新能源并網(wǎng)裝機規(guī)模高速增長,高比例新能源作為“主體能源”接入電力系統(tǒng),發(fā)電波動將大幅增加,電力系統(tǒng)峰谷差進一步拉大,呈現(xiàn)出“雙高雙峰”的特點,電力系統(tǒng)在供需平衡、系統(tǒng)調(diào)節(jié)、穩(wěn)定特性、配網(wǎng)運行、控制保護和建設成本等方面都將面臨一系列新的變化與挑戰(zhàn)。
挑戰(zhàn)二:本地消納困難、儲能成本高昂
當前,我國新能源資源稟賦與能源需求呈逆向分布狀態(tài),部分地區(qū)因自身消納能力有限而導致棄風棄光率居高不下,為保證電源和負荷在電力系統(tǒng)中的平衡與電力供應穩(wěn)定,國家和地方密集出臺儲能支持政策,要求新能源項目并網(wǎng)需配套相應規(guī)模儲能。
電化學等新型儲能因具有調(diào)節(jié)速度快、布置靈活、建設周期短等特點,成為當前大基地建設的重要配套基礎(chǔ)設施;但由于市場環(huán)境變化、行業(yè)標準缺失、商業(yè)模式不成熟、價格機制未健全等因素影響,部分企業(yè)配儲積極性并不高,導致配套儲能項目進度滯后;部分已建成儲能設施也因收益率低而存在“建而不用”的普遍現(xiàn)象,這無疑為行業(yè)長期健康有序發(fā)展埋下了重大隱患。
挑戰(zhàn)三:大規(guī)模、跨區(qū)域、遠距離外送
近年來,我國新能源裝機容量跑出了“加速度”,但受到系統(tǒng)調(diào)峰能力不足、特高壓等并網(wǎng)送出工程建設滯緩、供電負荷增長緩慢等因素影響,新能源電力外送受到限制,風光資源豐富的“三北”地區(qū)棄風棄光現(xiàn)象嚴重。
2022年各省級區(qū)域風電并網(wǎng)消納情況
資料來源:全國新能源消納監(jiān)測預警中心
此外,以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風電、光伏基地項目建設工作持續(xù)推進,總規(guī)模達4.55億千瓦。國家能源局指出,目前部分大基地項目沒有編制接入方案,大規(guī)??稍偕茉此统龉こ探ㄔO工作更是任務重、時間緊,為確保大基地按期建成并網(wǎng),相應的配套設施建設亟待提速。
國際能源署指出:“實現(xiàn)凈零排放必須是安全且負擔得起的。”為加速實現(xiàn)凈零排放目標,應有效解決上述難題。需要采取綜合性的措施和方法,包括加強清潔能源技術(shù)研發(fā)和推廣、保障能源安全可靠供應、推進市場化能源價格機制等措施。對于風電企業(yè)而言,未來的發(fā)展機遇將蘊藏于更加廣泛的應用場景之中,需要積極拓展“新能源+”等創(chuàng)新業(yè)務模式,通過優(yōu)化區(qū)域布局、多元示范引領(lǐng)拓寬新能源綜合應用場景,推動構(gòu)建一個高質(zhì)量的新型電力系統(tǒng),助力全球經(jīng)濟綠色可持續(xù)發(fā)展。