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煤电机组依然是电力、热力供应的主力军。东北地区煤电装机近1亿千瓦,占总装机规模近60%,发电量占比近70%,均高于全国平均水平;煤电机组为电力系统提供绝大多数调峰服务,尤其是灵活性改造规模已接近60%,新增深调能力达到1657万千瓦,接近全网用电最大峰谷差;提供了经济、清洁、高效的热力供应,东北地区超低排放燃煤热电联产机组所承担清洁取暖面积占总清洁取暖面积比重超过40%。
可再生能源装机、发电量占比逐年提高。“十三五”以来,东北地区风电、光伏等新能源发电装机始终保持两位数的增长。截至2021年底,风电、光伏发电装机占比超过30%,发电量占比接近20%。
东北地区推进电力降碳与保供的挑战
电力系统面临低谷调峰和尖峰需求的双重压力。冬季热电联产机组全面开机,叠加冬季风电大发,在用电低谷时段,尤其是春节期间,压低谷保供热、保新能源消纳压力较大。夏季通常多安排热电机组检修,并且夏季是东北小风季,加之晚高峰时段光伏没有出力,顶尖峰保供电压力较大。
煤电具有碳排放大户与保供主力军的双重身份。受东北资源禀赋限制,缺乏大型常规水电,而核电建设周期较长,因此,虽然煤电机组是东北电力系统碳排放的主要来源,但是无法短期内改变其电力保供“压舱石”的地位。此外,东北地区煤电机组受服役时间长、供热任务重、前期改造侧重“压低谷”等因素影响,尖峰受阻问题突出,给电力保供带来一定困难。
可再生能源发展需求与消纳能力间存在矛盾。为实现碳中和碳达峰目标,可再生能源发电装机规模将以更快速度提升。同时,随着可再生能源发电占比不断提高,风电、光伏发电间歇性的特点给电网安全稳定运行带来的挑战将不断增大。
东北统筹推进电力降碳与保供的几点思考
政府工作报告明确指出,有序推进碳达峰碳中和工作要推动能源革命,确保能源供应,立足资源禀赋,坚持先立后破、通盘谋划,推进能源低碳转型。为加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系,促进东北地区电力系统保供降碳,我认为以下几个方面需要关注:
积极促进可再生能源发展。一是继续大力推动集中式可再生能源发展。当前东北的集中式陆上风电、光伏平价时代已经全面开启,并已经成为装机增长的主要提供者。截至2021年底,东北风电、光伏总装机达到了5400万千瓦,贡献了新增装机规模的70%。由于东北资源禀赋限制,缺乏大型常规水电,而核电建设周期较长,为实现双碳目标,需要加大风电、光伏开发力度,推动包括辽宁西北部、吉林西部、黑龙江中西部、蒙东部分地区在内的松辽新能源基地建设,并做好源网荷储一体化和多能互补模式的应用。二是更加重视分布式能源发展。分布式能源具有就地利用、清洁低碳、多元互动、灵活高效等特征,将成为现代能源系统中不可或缺的重要组成部分。对于碳中和来说,分布式能源可以有效减少对外部能源资源的需求,对于实现对外净零排放意义重大。例如伦敦的贝丁顿零碳社区,通过零能耗的采暖系统、零排放的能源供应系统、循环利用的节水系统,以及绿色出行模式,建成了世界上第一个零二氧化碳排放社区。如果有更多的社区、城市实现了碳中和,那么实现东北范围内的碳中和难度将大大降低。
大力推动煤电行业转型升级。一是要落实好电力发展相关规划和产业政策,除保暖保供清洁煤电合理发展需求外,继续严格控制准入。二是进一步推进燃煤电厂灵活性改造,改进改造技术,扩大改造范围,提升改造效率,全面提升顶尖峰、压低谷能力。三是做好在役机组清洁高效利用。在全面完成30万千瓦及以上燃煤机组超低排放改造的基础上,继续推动符合条件的燃煤机组开展超低排放改造。做好低负荷工况下机组运行管理,进一步降低煤电机组能耗和排放。四是执行好煤电淘汰、退出机制。对不符合国家产业政策的燃煤机组,坚决予以关停,同时对符合环保、能效、安全要求和相关标准的合规煤电机组,按照《煤电应急备用电源管理指导意见》的要求,按自愿原则作为应急备用电源承担保供任务,并建立容量充裕性保障机制。
加强电网与调峰能力建设。一是完善输电通道,解决辽宁西北部、吉林西部、黑龙江东部、蒙东部分地区“窝电”问题。二是进一步提升鲁固直流输电能力,进一步提升“十四五”期间外送通道利用效率。三是继续加强城镇配电网建设,积极服务新能源、电动汽车充电基础设施等多元化负荷接入需求。四是试点建设天然气调峰机组,有序建设抽水蓄能电站及新型储能设施,提升系统调节能力。
发挥市场机制配置资源作用。一是优化东北电力辅助服务市场。树立“能上能下”的市场导向,引导煤电企业由“全力压低谷”向“既能压谷,又能顶峰”转变。扩大市场范围,鼓励电储能、虚拟电厂等新业态参与辅助服务市场,完善各方参与辅助服务市场的分担共享机制。二是提升需求响应能力。加快制定更加完善的分时电价动态调整机制,通过加大峰谷差、扩大分时电价范围,倒逼用电大户错峰用电,并结合现货市场试点的推进,逐步在用户侧形成准确、快速反映电力供求关系的现货实时电价,促进形成更加有效的分时电价信号。三是建立促进用能侧消纳清洁能源的消费侧市场价格机制。例如,针对居民供暖、农业灌溉、公共交通、港口岸基供能等终端能源消费环节,建立合理、灵活、高效的清洁能源电力交易定价机制,通过合理、优惠的价格鼓励终端用户实施电能替代,并与能源供给侧的清洁低碳化结构性调整相配合,在终端能源消费侧进一步推进“再电气化”,实现终端用能侧的清洁化、高效化和低碳化。
关于华中区域能源绿色低碳发展的思考
国家能源局华中监管局党组书记、局长宋宏坤
实现碳达峰碳中和是以习近平同志为核心的党中央统筹国内国际两个大局作出的重要战略决策,是中华民族永续发展的必然选择。习近平总书记在参加十三届全国人大五次会议内蒙古代表团审议时指出,“要积极稳妥推进碳达峰碳中和工作……按照国家‘双碳’工作规划部署,增强系统观念,坚持稳中求进、逐步实现”。能源绿色低碳发展是实现“双碳”目标的关键,能源行业肩负着重要的历史使命,华中区域应结合地方资源禀赋和发展现状,积极探索能源绿色低碳转型发展路径。从监管的角度看,做好华中区域能源绿色低碳发展应树立“一个思路”、做到“两个确保”、贯彻“三个坚持”。
牢固树立全国一盘棋思路
华中区域能源绿色低碳发展要坚持全国一盘棋思路,处理好局部与全局的关系,既要立足基本国情,也要结合缺煤、少油、乏气、多水以及风、光等新能源利用小时数不高的区域能源禀赋,科学统筹区域内能源开发和区域外清洁能源利用。充分发挥“多水”的区域优势,优化流域水电开发利用和水库科学调度,积极推进抽水蓄能等调节性电源建设。加强煤电灵活性改造和支撑性煤电建设,完善电力需求侧管理机制,充分挖掘电网调峰潜力,提升清洁能源消纳能力。推进跨省跨区特高压通道建设,积极引入区外大型清洁能源基地电能,为国家“双碳”目标实现作出应有的贡献。
确保华中经济社会发展用能需求
华中区域具有用电体量大、增速快、成本高和缺口大等特点。2021年七省(区、市)全社会用电量接近1.5万亿千瓦时,相当于德、法、英和西班牙四国总和,用电量同比增加12.3%,超过全国平均水平2个百分点,全国用电增速前五位的省(区、市)有四个在华中区域。由于电力需求旺盛,当前华中区域各省(区、市)均存在不同程度的电力缺口,随着中部崛起等战略深入推进和工业化水平进一步提升,“十四五”期间用电需求将持续增长,电力保障任务更加艰巨。华中能源绿色低碳转型要特别注重保障能源可靠供应,坚持先立后破和通盘考虑,统筹协调新能源发展和降碳时序,不搞“一刀切”。要充分发挥煤电基础和兜底保障作用,通过加强区域煤炭储配基地建设、保障电煤稳定供应、加强机组检修管理、强化运行考核、改善机组运行指标等方式多措并举确保煤电机组安全稳定运行,为中部崛起提供安全可靠的能源电力支撑。
确保区域电网安全稳定运行
华中电网是全国电网的枢纽中心,汇集西北新能源、西南水电和三峡水电等清洁能源,是重要的能源战略通道,确保华中电网安全稳定运行具有全局性意义。未来随着清洁能源逐步取代煤电成为主体电源,将对大电网安全稳定运行带来根本性的影响,必须超前谋划、积极应对。一是深入研究和掌握新能源大规模接入对电力系统技术基础、控制基础和运行机理带来的深刻变化,有效应对系统有效转动惯量和抗扰动能力持续降低、电网调频能力和电压稳定水平下降等负面影响。二是加强特高压输电通道安全风险管控,积极应对特高压交直流混联、高度依赖二次系统和密集输电通道等系统性和结构性风险挑战,防范跨省跨区重要特高压直流输电线路突发故障影响系统安全稳定运行。三是强化光伏等新能源涉网安全监督管理,严格落实国家相关并网管理和技术标准规范,防范大面积脱网事故危害电网运行安全。四是做好新形势下网络安全风险管控,有效防范新能源大比例增加带来的网络安全边界延伸和管理水平参差不齐等风险。大电网安全事故是典型的“灰犀牛”事件,要深刻汲取近年来美国、英国等电网大面积停电事故教训,充分发挥华中区域电力安委会平台作用,整合区域电力企业、政府部门和监管机构力量,建立大电网安全风险联合管控和隐患排查工作机制,提升应急响应能力,确保华中电网安全稳定运行。
坚持推进区域能源协调发展
充分发挥华中区域各省能源资源“互补”优势,特别是随着区域特高压主网架的日趋完善,跨省资源配置能力显著增强,进一步提升区域能源协调发展能力。一是加强区域能源政策、规划、重点项目落实情况监管,督促地方政府和能源企业认真落实能源绿色低碳转型决策部署,确保国家能源规划政策不跑偏不走样。二是加大跨省清洁能源优化配置力度,推进金沙江上游水电等区内清洁能源基地建设,依托华中区域特高压交流环网,统筹优化清洁能源在区域的消纳利用。三是加强网源协调,积极推动农村电网改造,在满足农村电气化需要的同时,为实施屋顶光伏开发行动、千家万户沐光行动、“光伏+”综合利用行动提供并网和消纳保障。四是加强天然气管网互联互通和储气设施建设监管,助力天然气全国一张网建设,促进天然气行业的健康发展,保障天然气可靠供应。
坚持深化区域电力市场改革
认真贯彻习近平总书记关于健全多层次统一电力市场体系的重要指示,统筹推进区域和省级电力市场建设,推动多层次电力市场协同运行和融合发展,充分发挥区域和省级电力市场的相对优势,形成多元竞争市场格局,满足多层次电力优化配置需求。一是推进区域电力市场建设,打破省间壁垒,充分发挥区域特高压主网架对跨省电力交易支撑作用,推动能源资源在更广阔平台上优化配置,实现河南煤电、江西抽水蓄能、“两湖”和西南水电等资源优势互补。二是启动川渝一体化辅助服务市场,助力川渝地区碳达峰碳中和目标实现。组织更多新型市场主体参加省间调峰辅助服务市场交易,充分挖掘用户侧资源跨省调峰潜能。三是积极培育省级电力中长期和辅助服务市场,抓紧研究推进现货市场建设,丰富交易品种,扩大市场规模,更好发挥市场对能源绿色低碳发展的支撑作用。
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