中國儲能網訊：吉林省可再生能源豐富，但全省電力和電量空間無法滿足新能源發(fā)電全額消納，建議采取發(fā)展儲能技術、建設抽水蓄能電站、建設特高壓柔性直流外送通道、發(fā)展風電制氫產業(yè)等技術手段，提升吉林省新能源發(fā)展空間。
作為實現“碳中和”的重要抓手，風電和太陽能發(fā)電等新能源被寄予厚望。截至2020 年10 月底，中國風電和太陽能發(fā)電累計裝機達到4.6 億千瓦，距離2030 年發(fā)展目標仍有約7.4億千瓦的發(fā)展空間，按10 年平均值計算，風電和太陽能發(fā)電每年的新增裝機將不低于7400 萬千瓦。未來10 年中國將大規(guī)模開發(fā)新能源，以此來降低化石能源消費量，減少溫室氣體排放，積極應對全球氣候變化。
吉林省處于三北風能資源富集區(qū)，是中國九大風電基地之一。省內風能資源集中在西部平原密集區(qū)，可規(guī)劃建設千萬千瓦級風電基地。在積極應對全球氣候變化、大規(guī)模開發(fā)新能源的大背景下，新能源資源豐富的吉林省有能力更有義務做出更大貢獻。
吉林省新能源發(fā)展前景
吉林省一次能源發(fā)展現狀。吉林省屬于一次常規(guī)能源匱乏地區(qū)，2010~2017 年地區(qū)能源總量對外依存度逐年上升，2017 年，吉林省一次能源總量對外依存度已經達到68.2%，其中煤炭、石油、天然氣的對外依存度分別為81.2% 、60.6% 和24.7%。一次電力及其他能源方面隨著清潔能源的大規(guī)模開發(fā)，生產與消費基本保持平衡。
吉林省能源消費展望。2010 年以來，吉林省經濟增速有所放緩，年能源消費量保持在8000～9000 萬噸標煤區(qū)間波動。預計2020～2035 年期間吉林省能源消費總量繼續(xù)保持緩慢增長，由8850 萬噸標煤增長至10583萬噸標煤，年均增速約1.2%；2035～2050 年期間能源消費增速呈現下降態(tài)勢并逐漸進入飽和階段，年均增速約0.3%。
吉林省能源發(fā)展目標。考慮到“碳達峰、碳中和”目標下，未來我國一次能源將明顯向低碳化轉型，預計全國非化石能源占一次能源消費比重2025 年、2035 年、2050 年分別有望達到約22%、40%、69%，2035 年前后非化石能源總規(guī)模超過煤炭。風能、太陽能發(fā)展快速，在2030 年以后成為主要的非化石能源品種，2050 年占一次能源需求總量比重分別為26% 和17%。2017 年全國和吉林省非化石能源占一次能源消費比重分別為15%和11%。按吉林省與全國的比例進行目標設定，吉林省非化石能源占一次能源消費比重發(fā)展目標設定為2025 年、2030 年、2035 年、2050 年分別達到16%、18%、30%、51%。
吉林省新能源發(fā)展需求。由吉林省非化石能源消費占比預測結果計算，在不計外送時吉林省非化石能源產量在2025 年、2030 年、2035 年、2050 年需分別達到1572、1878、3126、5641 萬噸標煤，如其中電力能源占比提升至80%～90%，2025 年、2030年、2035 年、2050年非化石能源發(fā)電量需分別達到419、563、938、1692 億千瓦時。由于吉林省水電資源開發(fā)程度很高，繼續(xù)開發(fā)潛力不大，未來主要以小型水電建設為主；國家對內陸核電發(fā)展的態(tài)度非常謹慎，在吉林省內開發(fā)核電難度較大。
國家政策調整后，運營困難疊加補貼退坡壓力下的生物質發(fā)電發(fā)展存在諸多不確定性，但在“碳達峰、碳中和”大背景下，預計未來仍將穩(wěn)步發(fā)展。因此，大力開發(fā)風光資源成為滿足未來吉林省非化石能源消費和發(fā)電量需求的必然選擇。根據吉林省電源歷史發(fā)電數據，在風電、太陽能發(fā)電、生物質發(fā)電、常規(guī)水電機組年平均利用小時數分別按2200、1300、5500、1800 小時考慮的條件下，2050 年吉林省風電、太陽能發(fā)電裝機規(guī)模需分別達到5000 萬千瓦和2200 萬千瓦。由此可見，吉林省風光資源儲量能夠支撐新能源電源發(fā)展需求。
吉林省新能源發(fā)展路徑
吉林省經濟體量相對較小，2019年全社會用電量僅為780 億千瓦時，占全國總量的1.08%。2019 年全國和吉林省人均用電量分別為5161 和2900 千瓦時/人。在2050 年吉林省人均用電量提升至全國2019 年平均水平、人口仍保持與2019 年持平的條件下，預計2050 年吉林省全社會用電量將達到約1400億千瓦時；最大負荷利用小時數按5000～5500 小時考慮時，預計2050 年吉林省最大負荷將達到約2500～2800 萬千瓦。綜合考慮化石和非化石電力發(fā)電量，本省電力和電量空間無法滿足新能源發(fā)電全額消納。因此，有必要利用各類技術手段，提升吉林省新能源發(fā)展空間。
發(fā)展儲能技術。新能源的隨機性、間歇性、低轉動慣量等特點給電力系統(tǒng)帶來挑戰(zhàn)，隨機擾動沖擊、暫態(tài)過電壓、頻率、電壓等多種穩(wěn)定性問題耦合交織，電力電量平衡問題突出。儲能可向電力系統(tǒng)提供調頻、備用、黑啟動、調峰、需求響應等多種服務，能靈活應用于發(fā)、輸、配、用各個環(huán)節(jié)。儲能設備可以提升新能源并網特性，減少電網考核損失；促進新能源根據電力需求特性、市場價格信號等優(yōu)化生產運營，降低棄風棄光，降低系統(tǒng)輔助服務成本；提升高比例新能源外送系統(tǒng)的整體效率，提高輸電通道的利用率和系統(tǒng)整體經濟性。
建設抽水蓄能電站。目前，吉林省火電約占總裝機的60%，水電、抽蓄等調峰電源占比不到15%。吉林省地處高寒地區(qū)，火電主要為供熱機組，調峰能力很差。抽水蓄能電站跟蹤負荷變化的能力強，投入系統(tǒng)后，可充分發(fā)揮調峰、填谷雙倍解決系統(tǒng)峰谷差的運行特性，有效地改善火電及其他類型機組的運行條件，延長火電機組的使用壽命，減少火電廠的燃料消耗，降低火電調峰率，同時可提高火電裝機利用小時數和電網的供電質量。抽水蓄能電站不僅是良好的調峰電源，還能承擔電網的調頻、調相和黑啟動、緊急事故備用等任務，給電網帶來可觀的動態(tài)效益。因此，從改善東北電網和吉林電網運行條件，優(yōu)化和提高系統(tǒng)經濟運行效益，降低火電廠燃料消耗，減少污染物排放，減少棄風的角度，大規(guī)模建設抽水蓄能電站是非常必要，也符合國家相關能源發(fā)展政策。
建設特高壓柔性直流外送通道。中國九大風電基地主要位于東北、西北、華北地區(qū)，而用電負荷中心主要位于華北、華東、華中地區(qū)，跨地區(qū)、遠距離的電能輸送和交易，可以更好地調節(jié)電力平衡，促進全國范圍的資源優(yōu)化配置，發(fā)揮國家級電力市場的作用。柔性直流輸電系統(tǒng)的功率靈活可控、可實現弱電網的受電和供電，無須無功支撐設備，能夠提升系統(tǒng)穩(wěn)定性和能源利用率。隨著可再生能源大規(guī)模、高比例接入電力系統(tǒng)，建設特高壓柔性直流外送通道是提高新能源利用率，應對全球氣候變化的重要手段。
發(fā)展風電制氫產業(yè)。吉林省規(guī)劃建設全國領先的清潔氫能規(guī)?；瘧没?、高端裝備制造基地、核心技術創(chuàng)新基地、多領域應用示范基地。同時，吉林省計劃將風電制氫項目列入《吉林省“十四五”新能源與可再生能源發(fā)展規(guī)劃》。氫能作為一種高效的媒介，可以將可再生能源變成可儲存的氫能，進而促進可再生能源大規(guī)模的整合和消納。吉林省白城市自2018 年起謀劃利用可再生能源制氫，打造“中國北方氫谷”。隨著建設成本的不斷降低和發(fā)電效率的不斷提高，白城地區(qū)風電和太陽能發(fā)電具備提供低成本電力制氫的能力，進而形成具有國際影響力的新能源與氫能區(qū)域產業(yè)集群，促進新能源就地消納。
