煤炭價格的暴漲，導致火電廠生產(chǎn)積極性不高，造成今年局部地區(qū)出現(xiàn)電力供應緊張的局面，而其根本原因還是風、光發(fā)電對用電需求調節(jié)能力不強。目前人類還不具備電網(wǎng)側超大規(guī)模的儲能能力，大部分電網(wǎng)設計都是現(xiàn)發(fā)現(xiàn)用，發(fā)電量和輸出量要相匹配。
本文作者系盤古智庫高級研究員周濟，盤古智庫研究員牛站奎，文章首發(fā)于“新華財經(jīng)”。
在控碳、不控能這一核心理念的指導下，實現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標的核心路徑是提高新能源在能源消費中的占比，同時降低化石能源的消費比例。盡快形成以新能源消費為主，化石能源消費為輔的新的能源消費格局。其重頭戲是大力發(fā)展“風、光”等新能源以代替火電等傳統(tǒng)能源，畢竟現(xiàn)階段化石能源排放的二氧化碳大約還占我國溫室氣體排放總量的72%。
所以在政策的指引下，以“風、光”為代表的清潔能源發(fā)電快速發(fā)展。2010年，清潔能源發(fā)電量占全國全年發(fā)電量的17%，煤電發(fā)電量占全國全年發(fā)電量的74%，截至2020年底，清潔能源發(fā)電量占全國全年發(fā)電量的32%，煤電發(fā)電量占全國全年發(fā)電量的61%。近兩年，中央要求各地風電、光電積極并網(wǎng)，應并盡并，同時關閉了一些火電機組，風光發(fā)電的裝機總量、并網(wǎng)量和實際發(fā)電量都快速增加。
從總體裝機容量上看，我國的發(fā)電能力都是很強的。但是今年局部地區(qū)還是出現(xiàn)了電力供應緊張的局面，第三季度更為嚴重，多地出現(xiàn)居民區(qū)拉閘限電的情況。部分原因是煤炭價格的暴漲，導致火電廠生產(chǎn)積極性不高，根本原因還是風、光發(fā)電對用電需求調節(jié)能力不強。目前人類還不具備電網(wǎng)側超大規(guī)模的儲能能力，大部分電網(wǎng)設計都是現(xiàn)發(fā)現(xiàn)用，發(fā)電量和輸出量要相匹配。風電和光電受自然條件的限制在很多時候無法保證發(fā)電量按照實際需求穩(wěn)定輸出，供電多了電網(wǎng)承受不住，供應少了，滿足不了用電需求。這就導致電網(wǎng)調峰出現(xiàn)困難，進而出現(xiàn)裝機容量有，但是需要的時候發(fā)不出來電的情況。而火力發(fā)電最大的優(yōu)勢就是能夠根據(jù)電網(wǎng)需求控制調整發(fā)電能力，所以在今年電力緊張的時候，中央會出臺火電機組“應發(fā)盡發(fā)”的政策。截至2021年8月份，火力發(fā)電量占全國發(fā)電總量的比例上升到71.85%。由此可以看出，在電力供應中，尤其是電力調峰時，新能源的調峰能力還比較弱，還得依靠火電。
即使有再多的問題，短期內我們還是要大力發(fā)展風光能源。首先，發(fā)展新能源增加新能源在能源消費中的比重是實現(xiàn)“雙碳”目標最有效的途徑。中國地域遼闊，“風光”資源豐富，有潛力布設大規(guī)模集中式“風光”發(fā)電場。而除了大規(guī)模發(fā)展風光發(fā)電之外，還沒有一個更好的方式來大量的替代化石能源。同時，風光發(fā)電的全產(chǎn)業(yè)技術已經(jīng)相當成熟和完備，發(fā)電成本出現(xiàn)大幅下降。其次，風電和光電成功取代火力發(fā)電的供電主體地位的關鍵是供電的穩(wěn)定性，隨著技術的進步這些問題應該會逐步解決?？梢钥闯觯L光發(fā)電是否可以穩(wěn)定、按需的輸出，是其能否成為主流能源的一個核心關口。當然，最好的狀態(tài)是新能源發(fā)電可以實現(xiàn)穩(wěn)定、按需輸出，或者我們有能力在發(fā)電多的時候把電存起來，留到發(fā)電量不足的時候使用。
要有效解決這種問題，著力點在儲能和智能電網(wǎng)的建設。
儲能技術的出現(xiàn)在一定程度上彌補了風電與光電供應不穩(wěn)定的劣勢。風力與太陽能發(fā)的電一部分直接通過電網(wǎng)被消耗掉，一部分儲存起來，在用電高峰期把這部分電釋放出來，以達到調峰的目的。這樣就可以把火電供應控制在一定的水平，隨著風力與太陽能發(fā)電裝機量的提升，火電裝機量會實現(xiàn)平緩的下降，從而避免出現(xiàn)像今年火力發(fā)電量上下劇烈波動的情況。所以，要大力發(fā)展儲能產(chǎn)業(yè)，綜合利用電化學儲能、抽水蓄能、“液態(tài)陽光”（包括清潔能源制氫）等多種儲能手段。目前大規(guī)模投資電網(wǎng)側儲能場的成本還比較高，但是隨著規(guī)模的擴大和技術的發(fā)展，成本已經(jīng)在快速降低。
在發(fā)展儲能的同時，也要加快智能電網(wǎng)建設的速度。目前電網(wǎng)只能承受15%左右的非穩(wěn)定電源。在大規(guī)模儲能實現(xiàn)困難的情況下，提高電網(wǎng)的非穩(wěn)定電源承載能力是尤為重要的。因此，要建設新型電力系統(tǒng)，提升電力系統(tǒng)的靈活性與穩(wěn)定性，在抗非穩(wěn)定供電方面具有更加出色的表現(xiàn)，以承受風光不穩(wěn)定發(fā)電對電網(wǎng)造成的沖擊?！?
