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再电气化需要系统变灵活

北极星电力网新闻中心  来源:中国能源报  作者:赵紫原  2021/1/20 8:58:50  我要投稿  
所属频道: 火力发电  水力发电  核电   关键词: 再电气化 调峰 能源转型

北极星火力发电网讯:再电气化的内核由非化石能源驱动,是以清洁电力为中心的高电气化能源利用格局。为应对大规模新能源并网消纳和用电负荷尖峰化,需加快提升我国电力系统的灵活响应能力,挖掘各类电力资源尤其是煤电的价值潜力。

正值迎峰度冬关口,各地用电需求呈现快速增长态势,电力负荷屡创新高。

国家电网和南方电网近日发布的数据显示,国家电网经营区最高负荷、日发受电量均创历史新高;南方电网全网负荷同比增长26.71%,其中广东1月7日冬季负荷首破1亿千瓦大关,较去年负荷首次破亿提前5个月。

业内专家分析指出,除寒潮天气等因素外,再电气化也是推高电力负荷的原因之一。

据了解,再电气化指在传统电气化基础上,实现以清洁能源为主体的高度电气化,是我国能源转型的根本路径。不过,再电气化比例逐步提升或进一步推高尖峰负荷的峰值和峰谷差,同时整个电力系统对灵活性的诉求也更迫切。

再电气化是

能源转型的根本途径且不可逆

业内普遍认为,电气化水平每增加一个百分点,单位GDP能耗可减少2到4个百分点。

“电能替代行动加速了我国终端电气化发展。经测算,2014—2019年,全国累计实现替代电量1.33万亿千瓦时,电气化率从2013年的21.4%推升至2019年的26.1%。”华北电力大学经济管理学院教授袁家海表示。

记者注意到,近年来行业测算电气化比例数据不尽相同,但比重提高早已是共识。中电联预计,我国2035年电气化水平达到36%-38%;国网能源研究院预测,2050年我国电气化水平将超过50%,2060年“碳中和”愿景下,非化石能源预计将占能源消费总量的80%以上,终端电气化率将达到70%-76%。

短期来看,袁家海预测,“十四五”时期新基建、电能替代、数字经济、交通与居民生活电气化等因素将推动我国2025年再电气化率达到31%。

作为电气化的进阶版,再电气化比例未来“水涨船高”已成大概率事件。中国社会科学院2019年发布的《世界能源蓝皮书:世界能源发展报告(2019)》曾指出,再电气化将成为不可逆转的趋势潮流。袁家海认为,本质上看,再电气化与能源清洁化有相同的内核,均围绕电能为中心,以非化石能源为驱动力,而且都隐含着能源安全的要义。“由此来看,再电气化是能源转型的根本途径。”

除此之外,再电气化还肩负减碳重任。中国工程院院士舒印彪曾公开表示,按照碳达峰和碳中和要求,非化石能源消费比重将超过80%,清洁能源发电量比重将超过90%。在此趋势下,再电气化成为实现上述目标的关键路径。

再电气化推高电力需求,

或致负荷高峰周期变模糊

袁家海表示:“电气化的推动力主要来自工业和交通等化石能源比重较高的部门,迎峰度冬/度夏电力负荷的压力则主要来自于终端温度负荷。北京今冬最大负荷达到2451万千瓦,刷新了2018年夏季2356万千瓦的历史最大纪录,其中居民采暖用电负荷占比高达48.2%。”

随着“风光”发电向着年增1.2亿千瓦装机的目标进发,我国再电气化比例也将逐步提高。那么,“风光”间歇、波动等特性会否增加高峰期的电力负荷压力?

在袁家海看来,短时尖峰负荷过高、用电负荷峰谷差过大是电力供应安全的一大挑战。“在部分地区,全年最大负荷95%以上的尖峰持续时间低于24小时,97%以上的持续时间则更短。随着再电气化水平提高,需求侧资源的电力价值将提升,终端用户需要深度参与电力系统调节工作,发挥削峰填谷作用,平抑用电负荷峰谷变化,减轻电力供应压力。”

再电气化比例提高,会不会导致电力负荷高峰时段的季节周期性逐渐模糊?

对此,一位业内人士告诉记者:“再电气化进程发展到一定程度,终端用能设施将主要由电能来驱动,出现诸如商业建筑虚拟电厂、智能有序充电桩、储能、综合能源云平台等需求侧资源,充分融入电力系统的实时调度体系中,使用电负荷变得可控,自然也就模糊了负荷波动的时间边界和季节周期。”

深挖煤电价值潜力,

发展其他灵活性资源

迎峰度冬/度夏电力负荷承压,如何稳步提高再电气化比例?

在袁家海看来,再电气化的内核由非化石能源驱动,是以清洁电力为中心的高电气化能源利用格局。“为应对大规模新能源并网消纳和用电负荷尖峰化,需加快提升我国电力系统的灵活响应能力,挖掘各类电力资源尤其是煤电的电力价值潜力。”

“作为我国的主力电源,煤电在电力供应与需求均发生结构性变化的情况下,要承担起基荷机组保电量、腰荷机组保消纳、峰荷机组保缺口的多重任务,加快机组功能的差异化定位,而非继续将规模扩张作为发展重点。”袁家海说。

上述业内人士告诉记者,电力系统快速响应能力的提升,还需依靠调峰气电、抽蓄、电化学储能等灵活资源,满足大规模新能源并网消纳和用电负荷尖峰化的需求。

“需求响应对电力系统的友好性在各国实践中已有充分证明,适度发展可降低电力成本、提高供电可靠性、促进可再生能源消纳、推进用电服务个性化等。此外,还需要加快完善电价机制,理顺电力服务的价值关系,实现现货市场、辅助服务市场和容量市场机制协作运行,共同为电力供需平衡提供健全的价格信号。”上述专家表示。

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