新型電力系統：從“單干”走向“抱團”

        進入2021年，碳減排成為中國社會各界關注的熱詞，因為這不僅是中國政府對國際社會的莊嚴承諾，更是各行各業實現迭代升級的絕好機會。
（來源：微信公眾號“能源評論•首席能源觀”  ID：CEO_ER  作者：張越月 王偉）
       在今年全國兩會上，不少代表委員結合所在行業，提出了落實“碳達峰、碳中和”的建議。這些建議已經得到政策層的重視和反饋，從以下兩個信號就可以看出來。
       一個信號是《政府工作報告》的修改。在報告的81處修改中，有37處都與“碳達峰、碳中和”直接相關。負責該項工作的國務院研究室黨組成員孫國君說，這個數字比去年多出一倍。
       另一個信號更直接。在全國兩會后不久召開的中央財經委員會第九次會議上，習近平總書記部署“碳達峰、碳中和”工作，明確提出要構建清潔、低碳、安全、高效的能源體系，控制化石能源總量，著力提高利用效能，實施可再生能源替代行動，深化電力體制改革，構建以新能源為主體的新型電力系統。
       其中，最引人關注的無疑是“以新能源為主體的新型電力系統”。這是一個新提法，它既點出了減碳的路徑，又明確了新能源、儲能和電網三者的關系，即形成合力、抱團發展。
新能源：漸成主力
       對電力行業而言，“新型電力系統”并不陌生。
       2018年，中國科學院院士、中國電科院名譽院長周孝信曾發表題為“新一代電力系統與能源互聯網”的主旨演講。演講中，他提到了“新一代電力系統”的四個特征，其中第一個特征就是“高比例的可再生能源”。
       第二次出現更正式。在2020年12月21日《新時代的中國能源發展》白皮書發布會上，國家能源局法制和體制改革司司長朱明回答記者提問時表示：“要解決消納問題，首先要加快構建適應高比例可再生能源發展的新型電力系統，也就是新一代電力系統。”
       然而，這兩次對“新型電力系統”的描述，強調的都是“適應高比例可再生能源”，而非“以新能源為主體”。
       事實上，“以新能源為主體”的新提法既有傳承，又有創新。
       傳承之處在于目標，即清潔、低碳、安全、高效。同時，這個目標更明顯有利于以風電、光伏為主的新能源。
       國家發改委能源研究所高級顧問韓文科認為，“以新能源為主體”的提法更到位、目標更明確。比如，對于“高比例的可再生能源”的比例高到多少，各方觀點也不盡相同，而且煤電總會留一些尾巴。“以新能源為主體”的提法，意味著化石能源基本被排除掉，未來新能源將成為絕對主力。
       落基山研究所中國電力組總監劉雨菁也持有類似的觀點，她認為，新能源在未來的電力系統中做主體、主力是必然方向，此次提出的“以新能源為主體”是一個更確定的概念。
       創新之處則在于強調的重點。
       一位新能源業內人士指出，“適應高比例可再生能源”的提法，更強調供應，也就是強調其他環節要適應發電環節的變化。但“以新能源為主體”的提法，則把發電、儲能和用電都包含進來，強調共同塑造一個綜合的新型電力系統。
       也就是說，在未來的電力系統中，并不是誰適應誰、誰配合誰，而是大家一起抱團干大事，助力我國實現“碳達峰、碳中和”的目標。
       也有專家指出，新能源在能源系統中的地位演進，經歷了從主導、主體到主力的過程，因此新提法還需要進一步細化。
       華南理工大學電力學院教授陳皓勇認為，“以新能源為主體”的提法需要從兩個層面明確：一是新能源的類型包括哪些一次能源；二是主體地位是指發電裝機占主體，還是發電量占主體？后者的難度更大，因為這要求電力系統的一些運行調度技術發生革命性的變化。
       還有業內人士建議，討論“新型電力系統”的主體能源比重，一定要明確具體的約束條件，尤其是要考慮經濟性和成本問題。因為所有重大政策、重大工程的落實，只有開始考慮能力與目標的適配性，以及成本分擔與投資問題，才有望落實。
儲能：躋身一線
       “新型電力系統”提出后，各大券商迅速推出相關研報，除了繼續唱高新能源板塊，還用了不少篇幅分析了儲能概念，并進行了大膽預測。
       光大證券的研報認為，隨著新能源成為主體能源，逐步替代火電增量，電網的穩定性亟需大量儲能，配置比例和備電時長將提升。特別是在碳達峰后，儲能或將在電網側替代火電存量，承擔調峰調頻主力的職責。
       中金公司的研報指出，考慮到可再生能源的日間、時段間波動性，包括電化學儲能在內的電網平衡能力建設將成為未來能源規劃的核心命題。
       國信證券則直接測算了我國的儲能市場空間：到2025年，我國大部分地區用電側儲能可實現平價，儲能市場空間或達6500億元；到2030年，我國大部分地區光儲結合可實現平價，儲能市場空間可達1.2萬億元以上。
      市場之所以對儲能抱有很高的期望，原因在于儲能無可替代的調峰能力。但下一步，儲能能否從配角躋身一線，和新能源、電網抱團前進，還要看它能否實現以下幾個目標。
      首先，要保證能用。
      當前，一些地方已經提出可再生能源配套儲能系統的政策方向，但由于并未明確儲能準入門檻，利用低水平儲能系統建設和并網的可能性就會存在。
      中關村儲能產業技術聯盟政策研究經理王思認為，在落實配套項目之前，先要明確項目準入技術標準，以保證儲能安全可靠應用。
       其次，要保證用好。
       從去年開始，不少省份已要求為新能源電站配置一定比例和一定持續時間的儲能系統，但鮮有對高比例可再生能源體系下電力系統儲能需求的基礎分析，導致配置比例和儲能時長存在不合理設計的問題。
       要解決這個問題，王思認為，應引導各地做好不同可再生能源發展情景下的儲能需求測算，才能確保增設儲能系統能夠得到全面利用。
       再次，要保證敢用。
       敢用的首要條件是不虧本，最好能獲得應有的收益。但當下，由于技術、政策等原因，儲能成本價格也較高，這顯然不利于儲能在未來主動參與電力系統服務。
       對此，王思建議，要從短期和長期兩方面入手：短期內，在電力市場和價格機制尚無法反映配套系統應用價值的情況下，有必要出臺過渡政策支持可再生能源與儲能協同發展，比如實施與碳交易市場相結合儲能配額機制，提高“綠色電力”認定權重；長期看，可再生能源發電價格和儲能   配套成本還應由受益方即各類用戶進行支付，即“誰受益誰買單”，最終通過市場化長效機制，實現“綠色價值”的成本疏導，讓電力價格反映真實的成本。
       劉雨菁也指出，儲能特別是電化學儲能，只是解決系統靈活性問題的途徑之一。事實上，解決系統靈活性的方法還有很多，如需求側響應、風光精準預測等，這些途徑可挖掘的潛力也都很大。
電網：核心環節
       和處在熱議中的儲能不同，電網已經有了具體的落實行動。3月19日，國家電網有限公司宣布，“十四五”期間積極推動抽水蓄能電站科學布局、多開多投，力爭在新能源集中開發地區和負荷中心新增開工2000萬千瓦以上裝機、1000億元以上投資規模的抽水蓄能電站。
       電網企業的這一舉措，恰好符合招商證券此前的分析：將加大投資儲能，以降低撮合實時波動的電力需求與供給的難度。
       作為“新型電力系統”的核心，電網加大對儲能的投資是在為抱團發展掃清障礙，并為行業發展創造機會。但多位業內人士一致認為，從短期看，挑戰大于機遇，特別是在成本、路徑和意識方面。
挑戰之一，是系統成本如何疏導。
       劉雨菁認為，在新型電力系統下，電網既要消納更多的可再生能源，又要保證電力安全供應的底線，這就可能會產生一些額外成本，如儲能。在目前的技術水平下，投資儲能等設施的成本仍然較高，特別是電化學儲能、空氣壓縮儲能等適用范圍更廣的項目。而這些成本無法向下游疏導，需要系統考慮如何消化。
       挑戰之二，是發展路徑尚待探索。
       當下，很難找到和我國體量相當、又建成“新型電力系統”的國家。因此，歐洲某些國家的經驗可以借鑒，但不能照搬。這就意味著，電網企業需要“摸著石頭過河”。
       一位新能源行業專家指出，最需要探索的路徑，是如何讓電網的整個骨干網架、配電網適應新的系統。在“以新能源為主體的新型電力系統”中，新能源必然會大量增加，同時電網需要提供的備用容量和支撐能力也要提升，在這樣的情況下，電網如何用合理的成本完善“毛細血管”，讓配電網系統的建設在成本效益方面得到最優解，需要盡快出臺方案。
        挑戰之三，是理念意識亟須調整。
       出于效率、安全、成本等方面的原因，我國電力系統目前仍是以化石能源為主體。盡管近年新能源發展較快、裝機不斷增長，但截至2020年年底，新能源發電量僅占整體發電量的9.5%。
       韓文科認為，未來電力系統的發展模式、組網方式都要根據“以新能源為主體”的要求調整，要改變的除了技術，還有理念和意識。在調整轉型過程中，電網保障電力供應的任務也不能放松，因此這種創新對電力系統的挑戰會非常大。
       一位業內人士表示，當下，最重要的工作是補短板，“新型電力系統”需要從技術上兼容更高比例的綠電滲透率，也需要電力體制改革配套推進。在“碳達峰、碳中和”目標下，要建立和完善與“新型電力系統”相適應的體制機制：一是電力市場，需要完善深度調峰輔助服務（而非傳統意義上的輔助服務）和其他靈活性資源交易品種；二是碳排放權交易市場，需要深入研究碳排放權與碳金融、綠證、電力市場、可再生能源配額制等之間的關系，并力爭在體制機制方面有所突破。