新型電力系統(tǒng)的顯著特征是新能源在電源結(jié)構(gòu)中占據(jù)主導(dǎo)地位。電網(wǎng)處于新型電力系統(tǒng)泛在互聯(lián)、智能互動(dòng)的核心環(huán)節(jié),也是電力系統(tǒng)智能化和能源互聯(lián)網(wǎng)的核心。目前,南方電網(wǎng)已形成擁有八條交流、十條直流的跨省西電東送大電網(wǎng),西電東送總能力超過(guò)5800萬(wàn)千瓦。南方電網(wǎng)已擁有自主化的大容量特高壓多端柔性直流輸電技術(shù),在大型交直流電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)行技術(shù)的實(shí)踐方面處于地位。新型電力系統(tǒng)的建設(shè)將為特高壓柔性直流輸電的發(fā)展和應(yīng)用帶來(lái)新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
特高壓柔性直流輸電技術(shù)支撐大規(guī)模新能源集中開(kāi)發(fā)與跨省區(qū)優(yōu)化配置
綠色、柔性開(kāi)放和數(shù)字賦能是新型電力系統(tǒng)的顯著特征,電網(wǎng)消納高比例新能源的核心樞紐作用將更加顯著。白皮書(shū)提出建設(shè)“合理分區(qū)、柔性互聯(lián)、開(kāi)放互濟(jì)”的堅(jiān)強(qiáng)可靠主網(wǎng)架,研究適應(yīng)高比例新能源接入的同步電網(wǎng)規(guī)模,適時(shí)通過(guò)柔性直流互聯(lián)技術(shù)構(gòu)建2到4分區(qū)電網(wǎng),提升系統(tǒng)的穩(wěn)定水平和分區(qū)間電力交換能力。特高壓柔性直流輸電技術(shù)將促進(jìn)大電網(wǎng)柔性互聯(lián),促進(jìn)資源互濟(jì)共享能力進(jìn)一步提升,“跨省區(qū)主干電網(wǎng)+中小型區(qū)域電網(wǎng)+配網(wǎng)及微網(wǎng)”的柔性互聯(lián)形態(tài)和數(shù)字化調(diào)控技術(shù)將使電網(wǎng)更加靈活可控,協(xié)同助力數(shù)字電網(wǎng)成為承載新型電力系統(tǒng)的形態(tài),促進(jìn)南方區(qū)域主網(wǎng)架加快向可靠、綠色、智能的現(xiàn)代化大電網(wǎng)發(fā)展,并在優(yōu)化能源資源配置、保障新能源充分消納、推動(dòng)構(gòu)建多元能源供給體系等方面發(fā)揮更加重要的作用。
特高壓柔性直流輸電技術(shù)推動(dòng)傳統(tǒng)電網(wǎng)向現(xiàn)代化電網(wǎng)形態(tài)衍變
近年來(lái),全球輸變電技術(shù)快速發(fā)展,超高海拔輸電技術(shù)、柔性直流架空輸電故障清除技術(shù)、新型直流接地技術(shù)逐步進(jìn)入工程化應(yīng)用階段,碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線、無(wú)人機(jī)運(yùn)維方式等應(yīng)用于特高壓輸電工程,特高壓直流換流閥投入應(yīng)用,國(guó)內(nèi)外漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)規(guī)?;瘧?yīng)用加快,大規(guī)模復(fù)雜混聯(lián)電網(wǎng)仿真技術(shù)取得突破。技術(shù)創(chuàng)新作為電網(wǎng)現(xiàn)代化的主要驅(qū)動(dòng)力,大容量柔直、多端直流等先進(jìn)直流輸電技術(shù)得到推廣應(yīng)用,未來(lái)將持續(xù)推動(dòng)電網(wǎng)物理基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí),同步促進(jìn)新一代數(shù)字信息技術(shù)與電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施融合創(chuàng)新。全面感知的數(shù)字電網(wǎng)技術(shù)推動(dòng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)各環(huán)節(jié)深度融合,展現(xiàn)出現(xiàn)代化電網(wǎng)的顯著特征,有力推動(dòng)傳統(tǒng)電網(wǎng)向現(xiàn)代化電網(wǎng)形態(tài)衍變。
特高壓柔性直流輸電技術(shù)助推電網(wǎng)公司的價(jià)值鏈整合和服務(wù)轉(zhuǎn)型
在現(xiàn)代電網(wǎng)整體業(yè)務(wù)布局下,特高壓柔性直流輸電技術(shù)將有助于鞏固電網(wǎng)直流建設(shè)、運(yùn)維主體地位,推動(dòng)實(shí)現(xiàn)直流資源整合,建立協(xié)同的直流建設(shè)、運(yùn)維體系。在建設(shè)特高壓直流工程的同時(shí),直流建設(shè)管理、運(yùn)行管理優(yōu)勢(shì)將向產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈延伸,整合上下游資源,在供給與需求、技術(shù)與市場(chǎng)整合中培育新動(dòng)能、新業(yè)態(tài)。另外,基于主網(wǎng)架優(yōu)化配置清潔能源資源的基礎(chǔ)優(yōu)勢(shì),以及跨省(區(qū))電網(wǎng)技術(shù)密集等特點(diǎn),通過(guò)特高壓柔直電網(wǎng)構(gòu)建與利益相關(guān)方的多層次、多樣化科技創(chuàng)新與開(kāi)放合作平臺(tái),實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)和服務(wù)增值,提升能源生態(tài)整體價(jià)值。
新能源具有隨機(jī)性、波動(dòng)性、間歇性特點(diǎn),系統(tǒng)調(diào)節(jié)資源需求大,且新能源大規(guī)模并網(wǎng)后系統(tǒng)呈現(xiàn)高度電力電子化特征,也對(duì)直流輸電技術(shù)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。隨著新能源的大規(guī)模開(kāi)發(fā),輸電網(wǎng)中電力電子設(shè)備越來(lái)越多,導(dǎo)致大量諧波注入輸電網(wǎng),主網(wǎng)諧波諧振風(fēng)險(xiǎn)開(kāi)始凸顯。近年來(lái),南方電網(wǎng)已發(fā)生多起諧波及諧振事件,嚴(yán)重影響主網(wǎng)架的穩(wěn)定運(yùn)行。2021年3月16日,南方電網(wǎng)公司印發(fā)了《南方電網(wǎng)公司加強(qiáng)國(guó)家戰(zhàn)略科技力量建設(shè)的實(shí)施意見(jiàn)》,推進(jìn)高比例新能源和高比例電力電子裝備接入電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行控制、超遠(yuǎn)距離跨區(qū)域大容量特高壓直流輸電等研究。同時(shí),成立了交直流串并聯(lián)復(fù)雜大電網(wǎng)規(guī)劃與運(yùn)行科研團(tuán)隊(duì),開(kāi)展新型電力系統(tǒng)電網(wǎng)分析與優(yōu)化、電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行與控制技術(shù)研究,“雙高”電力系統(tǒng)穩(wěn)定性建模、分析與控制研究,新能源接入換流器的振蕩規(guī)律與控制理論研究,特高壓換流站近區(qū)諧波超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)及交流系統(tǒng)網(wǎng)架特性變化預(yù)測(cè)研究等。
面對(duì)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)帶來(lái)的挑戰(zhàn),南方電網(wǎng)公司將整合優(yōu)勢(shì)資源,基于特高壓柔性直流電網(wǎng)建設(shè),加大關(guān)鍵技術(shù)的集中攻關(guān)、試驗(yàn)示范、推廣應(yīng)用,加快數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型,全力服務(wù)好“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo),加快形成綠色生產(chǎn)方式,全面彰顯主網(wǎng)架減碳樞紐和功能平臺(tái)作用,提高新能源消納能力,提升輸電通道利用水平。
(作者韋曉星 為超高壓公司檢修試驗(yàn)中心高電壓技術(shù)部過(guò)電壓研究組副組長(zhǎng))
12月1日,國(guó)際能源署(IEA)發(fā)布了《可再生能源市場(chǎng)報(bào)告》(以下簡(jiǎn)稱《報(bào)告》)?!秷?bào)告》稱,今年全球可再生能源裝機(jī)容量將新增近290吉瓦,預(yù)計(jì)今年新裝機(jī)容量將創(chuàng)下歷史新高,但仍“遠(yuǎn)低于”到2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放所需的水平。
《報(bào)告》稱,中國(guó)將成為未來(lái)幾年可再生能源產(chǎn)能增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力,歐洲、美國(guó)和印度緊隨其后。從更大的角度來(lái)看,IEA表示,到2026年,可再生能源預(yù)計(jì)將占“全球新增發(fā)電量的95%左右”。
可再生能源發(fā)展迅猛但仍不樂(lè)觀
《報(bào)告》預(yù)測(cè),到2026年,全球可再生能源發(fā)電量將躍升至4800吉瓦以上,比2020年的水平增長(zhǎng)60%以上,并且預(yù)計(jì)到2026年,可再生能源將占全球新增發(fā)電量的95%。
《報(bào)告》中提到,2021年,全球新增可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量接近290吉瓦,并預(yù)計(jì)今年新裝機(jī)容量將創(chuàng)下歷史新高。按照目前的趨勢(shì),到2026年,可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量將超過(guò)化石燃料和核能的總和。
“我們已經(jīng)上調(diào)了一年前的預(yù)測(cè),因?yàn)樵诘?6屆聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)(COP26)上,各國(guó)宣布了更強(qiáng)有力的政策支持和雄心勃勃的氣候目標(biāo)?!眹?guó)家能源署在《報(bào)告》中表示。
“我們今天看到的大宗商品和能源價(jià)格高企,給可再生能源行業(yè)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn),但化石燃料價(jià)格上漲也使可再生能源更具競(jìng)爭(zhēng)力?!眹?guó)際能源署署長(zhǎng)法提赫·比羅爾表示。
不過(guò)法提赫·比羅爾稱,盡管今年可再生能源行業(yè)顯著增長(zhǎng),但同時(shí)煤炭和石油消費(fèi)量也出現(xiàn)大幅反彈,因而帶動(dòng)二氧化碳排放同比增幅創(chuàng)歷史第二高。
另外,可再生能源增長(zhǎng)還受到一系列政策不確定和落實(shí)問(wèn)題的挑戰(zhàn),包括項(xiàng)目許可、電網(wǎng)一體化融資以及社會(huì)接受度等問(wèn)題。
《報(bào)告》表明,目前大宗商品價(jià)格的上漲給投資成本帶來(lái)了上行壓力,而某些市場(chǎng)的原材料供應(yīng)和電價(jià)上漲在短期內(nèi)給風(fēng)能和太陽(yáng)能光伏制造商帶來(lái)了額外的挑戰(zhàn)。
當(dāng)談到凈零目標(biāo)時(shí),情況可能更具挑戰(zhàn)性。盡管可再生能源的產(chǎn)能增加“在未來(lái)五年內(nèi)增長(zhǎng)速度比以往任何時(shí)候都快”,但這不足以滿足國(guó)際能源署之前預(yù)測(cè)“到2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放的情景”。
《報(bào)告》顯示,即使是國(guó)際能源署的“加速案例”,即政府應(yīng)對(duì)與監(jiān)管、政策和實(shí)施相關(guān)的挑戰(zhàn),也是不夠的。
《報(bào)告》稱:“2021—2026年IEA凈零情景下的年度產(chǎn)能增長(zhǎng)需要比我們加速的情況下快80%,這意味著政府不僅需要應(yīng)對(duì)政策和實(shí)施挑戰(zhàn),還需要提高其雄心”。
中國(guó)可再生能源發(fā)展表現(xiàn)優(yōu)良
為應(yīng)對(duì)全球變暖及化石能源日益枯竭,可再生能源開(kāi)發(fā)利用日益受到國(guó)際社會(huì)的重視,大力發(fā)展可再生能源已成為世界各國(guó)的共識(shí)。2016年11月,《巴黎協(xié)定》正式生效,凸顯了世界各國(guó)發(fā)展可再生能源產(chǎn)業(yè)的決心。太陽(yáng)能以其清潔、取之不盡、用之不竭等顯著優(yōu)勢(shì),成為發(fā)展快的可再生能源之一。
國(guó)際能源署還表示,作為世界上主要的碳排放國(guó)之一,中國(guó)正在推動(dòng)全球轉(zhuǎn)向可再生能源。預(yù)計(jì)到2026年,中國(guó)的風(fēng)能和太陽(yáng)能總裝機(jī)容量將達(dá)到1200吉瓦,比目標(biāo)日期提前四年。
另一大排放國(guó)印度預(yù)計(jì)到2026年,其新增可再生電力裝機(jī)量將增加一倍。
國(guó)際能源署稱,中國(guó)將成為未來(lái)幾年可再生能源產(chǎn)能增長(zhǎng)的主要推動(dòng)力。從不同區(qū)域來(lái)看,根據(jù)《報(bào)告》預(yù)測(cè),未來(lái)五年內(nèi),全球所有地區(qū)的可再生能源增速都將超過(guò)2015年至2020年這一時(shí)間段,同時(shí),中國(guó)、印度、美國(guó)和歐洲將是全球排名前四的可再生能源市場(chǎng),未來(lái)五年內(nèi),上述四大市場(chǎng)的新增裝機(jī)預(yù)計(jì)將占到全球的80%以上。
《報(bào)告》預(yù)測(cè),到2026年,中國(guó)風(fēng)電與光伏裝機(jī)總量有望超過(guò)12億千瓦,這也將提前4年達(dá)成中國(guó)制定的風(fēng)光裝機(jī)目標(biāo)。法提赫·比羅爾表示,中國(guó)將持續(xù)發(fā)揮在可再生能源行業(yè)中的優(yōu)勢(shì),快速的可再生能源擴(kuò)張將有助于中國(guó)達(dá)成降碳目標(biāo)。
據(jù)《人民日?qǐng)?bào)》報(bào)道,今年以來(lái),我國(guó)可再生能源裝機(jī)規(guī)模穩(wěn)步擴(kuò)大,結(jié)出累累碩果。國(guó)家能源局近日發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示:截至今年10月底,我國(guó)可再生能源發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量超10億千瓦,達(dá)到10.02億千瓦,相當(dāng)于40多個(gè)三峽電站的裝機(jī)容量,比2015年底實(shí)現(xiàn)翻番,占全國(guó)發(fā)電總裝機(jī)容量的比重達(dá)到43.5%,比2015年底提高10.2個(gè)百分點(diǎn)。其中,水電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電和生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量分別達(dá)到3.85億千瓦、2.99億千瓦、2.82億千瓦和3534萬(wàn)千瓦。
比羅爾說(shuō):“中國(guó)繼續(xù)展示其在清潔能源領(lǐng)域的力量,可再生能源的擴(kuò)張表明,中國(guó)的二氧化碳排放量很可能在2030年前達(dá)到峰值?!?/p>
各國(guó)仍需更強(qiáng)有力的政策支撐
法提赫·比羅爾表示,盡管2021年的新增發(fā)電量創(chuàng)紀(jì)錄,2021—2026年的新增可再生能源發(fā)電量預(yù)計(jì)將比2015-2020年增加50%,但如果世界仍希望在2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放,該行業(yè)需要更快地部署太陽(yáng)能、風(fēng)能和所有其他可再生能源。
國(guó)際能源署在《報(bào)告》中表示:“總體而言,可再生能源發(fā)電能力的預(yù)測(cè)仍遠(yuǎn)低于凈零情景所需的水平。與我們?cè)谥饕咐A(yù)測(cè)中看到的情況相比,太陽(yáng)能光伏發(fā)電在未來(lái)五年的平均年新增量需要翻一番?!?/p>
但國(guó)際能源署在《報(bào)告》中也指出,政府需要解決四個(gè)主要障礙來(lái)加速可再生能源的部署。對(duì)于發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體的風(fēng)能和太陽(yáng)能光伏項(xiàng)目,許可和并網(wǎng)方面的各種挑戰(zhàn)導(dǎo)致政府拍賣(mài)中授予的容量低于計(jì)劃。在新興和發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體,斷斷續(xù)續(xù)的政策、電網(wǎng)可用性的缺乏以及承購(gòu)商財(cái)務(wù)狀況的風(fēng)險(xiǎn)正在損害投資者的信心,導(dǎo)致融資利率上升。對(duì)于缺乏有針對(duì)性、靈活性政策支持是所有國(guó)家的一個(gè)問(wèn)題。此外,風(fēng)電和水電項(xiàng)目的社會(huì)接受度面臨挑戰(zhàn),導(dǎo)致越來(lái)越多的國(guó)家推遲或取消計(jì)劃中的項(xiàng)目。
可再生能源僅占政府清潔能源經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇支出的11%?!秷?bào)告》認(rèn)為,增加可再生能源的公共支出可以調(diào)動(dòng)超過(guò)4000億美元的總投資。如果實(shí)施適當(dāng)?shù)姆龀终吆捅O(jiān)管框架,截至2026年,可以新增近400吉瓦的額外可再生能源項(xiàng)目,相當(dāng)于中東的全部裝機(jī)容量。
國(guó)際能源署建議,為了使可再生能源到2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放,各國(guó)政府不僅需要解決當(dāng)前的政策和實(shí)施挑戰(zhàn),還需要提高對(duì)所有可再生能源使用的雄心。政府可以利用太陽(yáng)能和風(fēng)能的競(jìng)爭(zhēng)勢(shì)頭,但他們還必須大力加強(qiáng)對(duì)消納可再生電力以及可再生能源在建筑、工業(yè)和交通領(lǐng)域使用的政策。政府還應(yīng)考慮將更多的經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇支出用于可再生能源,同時(shí)制定政策和法規(guī),以更好地調(diào)動(dòng)私人資本。
原標(biāo)題:中國(guó)將成為未來(lái)幾年可再生能源增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力
日前,工業(yè)和信息化部辦公廳印發(fā)《關(guān)于啟動(dòng)新能源汽車(chē)換電模式應(yīng)用試點(diǎn)工作的通知》(以下簡(jiǎn)稱《通知》),決定啟動(dòng)新能源汽車(chē)換電模式應(yīng)用試點(diǎn)工作。納入此次試點(diǎn)范圍的城市共有11個(gè),其中綜合應(yīng)用類(lèi)城市8個(gè)(北京、南京、武漢、三亞、重慶、長(zhǎng)春、合肥、濟(jì)南),重卡特色類(lèi)3個(gè)(宜賓、唐山、包頭)。
《通知》對(duì)試點(diǎn)工作提出明確要求:一是加強(qiáng)工作統(tǒng)籌,建立協(xié)調(diào)工作機(jī)制,切實(shí)加強(qiáng)換電模式應(yīng)用試點(diǎn)工作組織實(shí)施;二是建立健全管理制度,加強(qiáng)監(jiān)管,切實(shí)保障換電站、換電車(chē)輛運(yùn)行;三是強(qiáng)化政策落實(shí)、模式探索、創(chuàng)新支持,加快形成可復(fù)制可推廣經(jīng)驗(yàn)。
為貫徹落實(shí)《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》,促進(jìn)新能源汽車(chē)換電模式創(chuàng)新發(fā)展,工業(yè)和信息化部會(huì)同相關(guān)部門(mén)于今年4月印發(fā)《關(guān)于組織開(kāi)展新能源汽車(chē)換電模式應(yīng)用試點(diǎn)工作的通知》。在各城市申報(bào)和省級(jí)主管部門(mén)審核基礎(chǔ)上,經(jīng)形式審查、專(zhuān)家材料評(píng)審、視頻答辯評(píng)審,綜合確定了此次試點(diǎn)城市名單。