近年來,我國以風(fēng)電、光伏發(fā)電為代表的新能源發(fā)展成效顯著,裝機(jī)規(guī)模穩(wěn)居全球首位,發(fā)電量占比穩(wěn)步提升,成本快速下降,已基本進(jìn)入平價(jià)無補(bǔ)貼發(fā)展的新階段。但是,新能源開發(fā)利用仍存在電力系統(tǒng)對(duì)大規(guī)模高比例新能源接網(wǎng)和消納的適應(yīng)性不足、土地資源約束明顯等制約因素。
(來源 :微信公眾號(hào)“中國電力企業(yè)管理” 作者:袁紅)
習(xí)近平總書記在中央政治局第三十六次集體學(xué)習(xí)中明確提出,要加大力度規(guī)劃建設(shè)以大型風(fēng)光電基地為基礎(chǔ)、以其周邊清潔高效先進(jìn)節(jié)能的煤電為支撐、以穩(wěn)定安全可靠的特高壓輸變電線路為載體的新能源供給消納體系。
國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)新時(shí)代新能源高質(zhì)量發(fā)展的實(shí)施方案》,錨定到2030年我國風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到12億千瓦以上的目標(biāo),加快構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系。按照推動(dòng)煤炭和新能源優(yōu)化組合的要求,鼓勵(lì)煤電企業(yè)與新能源企業(yè)開展實(shí)質(zhì)性聯(lián)營。
增加新能源消納能力
實(shí)現(xiàn)煤電與新能源聯(lián)營
隨著新能源發(fā)電在電力供給中的占比逐步提高,新能源發(fā)電自身的不穩(wěn)定性將使得電力系統(tǒng)消納壓力持續(xù)增長,而在當(dāng)前能夠提供調(diào)節(jié)能力的各類電源中,電化學(xué)儲(chǔ)能的成本較為昂貴且安全性亦有待提升,抽水蓄能受自然資源限制且建設(shè)周期較長,只有發(fā)揮煤電機(jī)組調(diào)節(jié)能力才是“十四五”期間提升電力系統(tǒng)靈活性最為現(xiàn)實(shí)可行的選擇。
煤電在能源轉(zhuǎn)型中的使命
煤炭作為我國主體能源,是能源安全的“壓艙石”。“雙碳”目標(biāo)下,我國從穩(wěn)定的化石能源向波動(dòng)性的新能源轉(zhuǎn)型過程中,保障能源安全必須堅(jiān)持“系統(tǒng)觀念”來尋求最優(yōu)解,即堅(jiān)持能源安全可靠性、清潔低碳生態(tài)性,以及效率和效應(yīng)的經(jīng)濟(jì)性。
未來煤電的發(fā)展與定位,要正確處理好能源轉(zhuǎn)型與能源安全、低碳發(fā)展的關(guān)系,以“系統(tǒng)觀念”和“底線思維”確定煤電在能源轉(zhuǎn)型發(fā)展中的使命,即“托底保供、系統(tǒng)調(diào)節(jié)、熱電聯(lián)供、綜合利用、戰(zhàn)略備用”;煤電在“十四五”期間要繼續(xù)發(fā)揮好電力、電量的主體作用,積極推進(jìn)“三改聯(lián)動(dòng)”,建立與煤電使命相適應(yīng)的政策環(huán)境,高度防范煤電生產(chǎn)經(jīng)營困境演變?yōu)橄到y(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)。在保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定前提下,使煤電機(jī)組更好地為新能源服務(wù)。
新能源在規(guī)模發(fā)展中的制約
新能源大規(guī)模并網(wǎng)可能導(dǎo)致系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不足,對(duì)大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來巨大壓力;其反調(diào)峰特性又影響了系統(tǒng)消納能力的提升。風(fēng)電、光伏等新能源的有效容量過低,發(fā)電出力的間歇性、波動(dòng)性非常強(qiáng),并且?guī)в絮r明的季節(jié)性特點(diǎn);在冬夏“雙峰”和極端氣候下,若把能源安全全部壓在風(fēng)、光等新能源身上,可能會(huì)導(dǎo)致大規(guī)模的斷電斷供。在長周期儲(chǔ)能技術(shù)成熟性、安全性、經(jīng)濟(jì)性未獲得實(shí)質(zhì)性突破之前,在全社會(huì)用電量保持一定增速的前提下,風(fēng)、光等新能源裝機(jī)不斷擴(kuò)大,需同步建設(shè)傳統(tǒng)電源并保持相應(yīng)增量。可見,能源的安全保供需要大量可調(diào)節(jié)性電源為新能源間歇性、波動(dòng)性和電量欠發(fā)的特點(diǎn)維穩(wěn)和再平衡。燃煤火電機(jī)組將成為最經(jīng)濟(jì)、最合適的調(diào)節(jié)性電源,承擔(dān)了新能源所不能承擔(dān)的調(diào)峰、調(diào)頻等輔助服務(wù)功能。
煤電與新能源聯(lián)營將成為必然
在電力安全保供的前提下,完善煤電清潔高效轉(zhuǎn)型政策,加強(qiáng)煤電機(jī)組與新能源機(jī)組及儲(chǔ)能的整體協(xié)同,可推動(dòng)煤電由主體性電源向提供可靠性容量、調(diào)峰調(diào)頻等輔助服務(wù)的基礎(chǔ)保障性和系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源轉(zhuǎn)型。同時(shí),通過新能源發(fā)電收益補(bǔ)償煤電,有助于實(shí)現(xiàn)兩方收益共享、成本共擔(dān),緩解煤電經(jīng)營壓力、提高市場(chǎng)投資積極性,進(jìn)一步保障電力供應(yīng)安全。作為主體的新能源必然是高比例的波動(dòng)性電源,一定得配備高比例的靈活性調(diào)節(jié)電源作為電網(wǎng)的堅(jiān)強(qiáng)支撐。否則,電網(wǎng)的安全性(轉(zhuǎn)動(dòng)慣量)和調(diào)峰需求將無法得到有效保障。在目前的碳中和進(jìn)程中,新能源與煤電機(jī)組應(yīng)該相輔相成、共生共榮,二者攜手聯(lián)營將成為必然。
煤電與新能源多能互補(bǔ)、聯(lián)營發(fā)展
為構(gòu)建清潔低碳、安全高效的新型電力系統(tǒng),需加快推動(dòng)煤電與新能源多能互補(bǔ)、融合發(fā)展。在充分利用火電機(jī)組增量調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)上,建立火、風(fēng)、光多能互補(bǔ)綜合能源基地。推動(dòng)煤電與新能源項(xiàng)目作為一個(gè)整體,統(tǒng)一送出、統(tǒng)一調(diào)度,提高送出通道利用率,提升新能源消納能力,建立兼顧煤電靈活性與新能源低碳化的聯(lián)營模式。
煤電提高調(diào)節(jié)能力,助力新能源持續(xù)發(fā)展
當(dāng)前階段,煤電的核心價(jià)值不在于燃料成本下行帶來的盈利修復(fù),而在于煤電的電源側(cè)消納優(yōu)勢(shì)可強(qiáng)化新能源成長的持續(xù)性。隨著新能源進(jìn)一步占據(jù)裝機(jī)主體,煤電平抑新能源大規(guī)模介入的波動(dòng)性和隨機(jī)性,保障新能源消納和電網(wǎng)穩(wěn)定的“壓艙石”“穩(wěn)定器”作用還將保持相當(dāng)長一段時(shí)間,煤電仍然是系統(tǒng)靈活性和發(fā)電量的第一大支撐電源。
我們應(yīng)從保障能源安全、國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的高度,充分認(rèn)識(shí)煤電的“兜底保供、系統(tǒng)調(diào)節(jié)、應(yīng)急備用”等多方面價(jià)值,先立后破、循序漸進(jìn),嚴(yán)控增量、優(yōu)化存量,在滿足電力平衡要求的基礎(chǔ)上,盡可能利用清潔能源發(fā)電,減少碳排放。對(duì)煤電機(jī)組實(shí)施節(jié)能降碳改造、靈活性改造和供熱改造,提高煤電調(diào)節(jié)能力,實(shí)現(xiàn)煤電優(yōu)化升級(jí),以此穩(wěn)步推進(jìn)煤電向調(diào)節(jié)型電源的轉(zhuǎn)變,確保新能源對(duì)傳統(tǒng)能源的有序替代。
合理配置新能源指標(biāo),推動(dòng)煤電轉(zhuǎn)型發(fā)展
基于能源轉(zhuǎn)型框架,在特高壓建設(shè)低于預(yù)期、電網(wǎng)消納受阻的背景下,煤電的電源側(cè)消納優(yōu)勢(shì)成為其獲取新能源增量項(xiàng)目的獨(dú)特加分項(xiàng)。轉(zhuǎn)型中的煤電企業(yè)依賴火電機(jī)組的調(diào)節(jié)能力不僅具備更強(qiáng)的新能源項(xiàng)目資源獲取能力,且依托存量送出線路通道及無需配備高價(jià)電化學(xué)儲(chǔ)能的成本優(yōu)勢(shì),其新能源裝機(jī)成長性將優(yōu)于單純的新能源公司。
現(xiàn)有煤電項(xiàng)目。原則上新增新能源建設(shè)指標(biāo)不占用公共調(diào)節(jié)能力。對(duì)未開展靈活性改造的,原則上不配置新能源建設(shè)指標(biāo);對(duì)開展靈活性改造的,可按靈活性改造新增調(diào)峰容量的一定比例配置新能源建設(shè)指標(biāo);對(duì)擬退役煤電機(jī)組不再配置新能源建設(shè)指標(biāo);對(duì)已參與多能互補(bǔ)的煤電項(xiàng)目不重復(fù)配置新能源建設(shè)指標(biāo)。有富余調(diào)節(jié)容量的煤電項(xiàng)目,可按富余調(diào)節(jié)容量的一定比例配置新能源建設(shè)指標(biāo)。
新建煤電項(xiàng)目。新增煤電機(jī)組應(yīng)具備線性調(diào)節(jié)和快速響應(yīng)能力,在確保公共調(diào)節(jié)容量不被占用的前提下,新能源建設(shè)指標(biāo)可按其設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)容量減去公共調(diào)節(jié)容量后的一定比例規(guī)模進(jìn)行配置,統(tǒng)一規(guī)劃,同步建設(shè)。
合理配置指標(biāo)、強(qiáng)化指標(biāo)管控。按照就近、打捆配置,布局相對(duì)集中的原則,優(yōu)先考慮有送出能力和調(diào)峰資源的煤電項(xiàng)目。但對(duì)存量煤電企業(yè)按年申報(bào)的新能源項(xiàng)目,若未按規(guī)定時(shí)限核準(zhǔn)(備案)、開工建設(shè)且未申請(qǐng)延期的新能源項(xiàng)目,移除年度建設(shè)規(guī)模,將原有建設(shè)指標(biāo)優(yōu)先配置給符合條件的煤電企業(yè)。
煤電與新能源資源整合、聯(lián)營共贏
資源互補(bǔ)、重組推動(dòng)。與傳統(tǒng)能源相比,新能源能量密度較低,占地面積大。隨著新能源規(guī)??焖贁U(kuò)大,土地資源已經(jīng)成為影響新能源發(fā)展的重要制約因素。為促進(jìn)新能源發(fā)展,煤電企業(yè)可以通過對(duì)閑置土地、資產(chǎn)等作價(jià)入股,煤電人員妥善安置,收益共享等機(jī)制,實(shí)施優(yōu)化重組、資源整合,參與新能源項(xiàng)目開發(fā);也可以利用退役火電機(jī)組的既有廠址和相關(guān)設(shè)施,建設(shè)新型儲(chǔ)能設(shè)施,以實(shí)現(xiàn)“風(fēng)光火儲(chǔ)”的能源綜合利用。
為提高空間資源利用率,煤電企業(yè)還可利用自有建筑屋頂建設(shè)分布式光伏項(xiàng)目,積極推進(jìn)分散式風(fēng)電開發(fā);通過推動(dòng)太陽能與煤電企業(yè)建筑物深度融合,完善光伏建筑一體化應(yīng)用技術(shù)體系,解決制約新能源行業(yè)發(fā)展的用地困境。
在新能源項(xiàng)目開展前期、資源配置、優(yōu)選業(yè)主時(shí),要優(yōu)先選擇現(xiàn)有煤電企業(yè)或多能互補(bǔ)企業(yè);優(yōu)先上報(bào)多能互補(bǔ)項(xiàng)目,優(yōu)先納入年度建設(shè)規(guī)模;讓能做煤電靈活化改造的企業(yè)優(yōu)先拿到新能源項(xiàng)目,讓新能源企業(yè)負(fù)責(zé)調(diào)峰的費(fèi)用,相當(dāng)于讓果農(nóng)自己去養(yǎng)蜜蜂。
聯(lián)營開發(fā)、互利共贏。煤電與新能源企業(yè)可以采取一體化開發(fā)、成立專業(yè)化子公司和股權(quán)融合三種聯(lián)營模式,充分發(fā)揮資金、技術(shù)、人才等各方優(yōu)勢(shì),共同開發(fā)、互利共贏。
一體化開發(fā)模式:從運(yùn)營方式來看,主要為大型風(fēng)、光項(xiàng)目與周邊煤電納入同一法人主體進(jìn)行開發(fā)。在西部沙漠、戈壁、荒漠重點(diǎn)地區(qū)推動(dòng)大型風(fēng)、光項(xiàng)目與周邊煤電一體化開發(fā)和運(yùn)營。
專業(yè)化子公司模式:可分為兩類,即煤電企業(yè)設(shè)立新能源發(fā)電子公司和新能源發(fā)電企業(yè)設(shè)立煤電子公司。該模式的落地需通過行政手段,在增量新能源項(xiàng)目規(guī)劃和開發(fā)階段,要求必須配置一定比例的增量煤電;煤電企業(yè)參與新能源項(xiàng)目開發(fā),在新能源指標(biāo)分配、納入項(xiàng)目建設(shè)庫、列入年度開發(fā)方案時(shí)給予傾斜,以實(shí)現(xiàn)新能源和煤電項(xiàng)目聯(lián)營開發(fā)、互利共贏。
股權(quán)融合模式:煤電企業(yè)通過資本注入、股權(quán)置換等方式與新能源發(fā)電企業(yè)進(jìn)行聯(lián)營,政府部門在企業(yè)融資、股權(quán)投資、債轉(zhuǎn)股、上市等方面給予優(yōu)先支持,推動(dòng)兩者實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略合作、相互持股和資產(chǎn)融合。
煤電與新能源聯(lián)營是當(dāng)前貫徹落實(shí)“雙碳”目標(biāo)、推動(dòng)新能源與煤電高質(zhì)量發(fā)展、構(gòu)建現(xiàn)代能源體系的重要舉措,有助于形成新能源發(fā)電與煤電企業(yè)的收益共享和成本共擔(dān)機(jī)制。
煤電與新能源聯(lián)營,實(shí)現(xiàn)最優(yōu)儲(chǔ)能
“新能源+儲(chǔ)能”壁壘重重。以目前能源技術(shù)與市場(chǎng)實(shí)際來看,“新能源+儲(chǔ)能”并不能成為煤電的替代者,這不僅要考慮電網(wǎng)的穩(wěn)定問題,還有很多的經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)性問題。在大量新能源電源建成投運(yùn)之前,如果想實(shí)現(xiàn)碳中和,需要同步建設(shè)大量的儲(chǔ)能設(shè)施。而儲(chǔ)能成本只有下降到0.1元/千瓦時(shí)左右,才具備一定的競(jìng)爭(zhēng)力。否則,“新能源+儲(chǔ)能”就會(huì)因電價(jià)過高導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)性變差,新型電力系統(tǒng)的綜合發(fā)電成本會(huì)大幅度上升。
煤電護(hù)航新能源儲(chǔ)能。各類儲(chǔ)能設(shè)施中,最經(jīng)濟(jì)的莫過于煤電機(jī)組的靈活性改造儲(chǔ)能。其改造成本最低,舊機(jī)組改造成本約500元~1500元/千瓦,遠(yuǎn)低于新建調(diào)峰電源成本(抽水蓄能 5500~7000元/千瓦,電化學(xué)儲(chǔ)能2000~3000元/千瓦),加上我國煤電廠的基數(shù)比較大,因此改造潛力巨大。
若新能源項(xiàng)目的投資方改造了自己的煤電廠,讓煤電達(dá)到調(diào)峰要求,則實(shí)現(xiàn)了新能源的最優(yōu)儲(chǔ)能。這種融合模式,既可以讓新增的風(fēng)、光項(xiàng)目產(chǎn)生的調(diào)峰需求在企業(yè)內(nèi)部解決,也不會(huì)給電網(wǎng)增加額外負(fù)擔(dān),有利于新能源消納。只有這樣科學(xué)的減碳、降碳,才能使整個(gè)社會(huì)總成本最低、經(jīng)濟(jì)代價(jià)最小、發(fā)展進(jìn)程最優(yōu)。
加大對(duì)煤電與新能源聯(lián)營的幫扶
政策支持促發(fā)展
《關(guān)于促進(jìn)新時(shí)代新能源高質(zhì)量發(fā)展的實(shí)施方案》明確:加大力度規(guī)劃建設(shè)以大型風(fēng)光基地為基礎(chǔ)、以其周邊清潔高效先進(jìn)節(jié)能的煤電為支撐、以穩(wěn)定安全可靠的特高壓輸變電線路為載體的新能源供給消納體系,在土地預(yù)審、規(guī)劃選址、環(huán)境保護(hù)等方面加強(qiáng)協(xié)調(diào)指導(dǎo),提高審批效率。
國家電網(wǎng)公司積極落實(shí)大型風(fēng)光電基地、先進(jìn)支撐煤電、特高壓輸電通道“三位一體”的要求,對(duì)已備案的煤電新能源聯(lián)營項(xiàng)目要提前規(guī)劃布局項(xiàng)目建設(shè)送出通道,保障電網(wǎng)接入和電力送出通道資源優(yōu)先;在核定年度風(fēng)電光伏發(fā)電消納能力時(shí),對(duì)煤電新能源聯(lián)營項(xiàng)目的消納能力優(yōu)先單獨(dú)核定。
國家發(fā)展改革委擬通過中央預(yù)算內(nèi)投資,積極支持符合要求的煤電項(xiàng)目節(jié)能降碳改造、靈活性改造、供熱改造“三改聯(lián)動(dòng)”。作為調(diào)節(jié)型電源的煤電機(jī)組,也需要完善的電力市場(chǎng)輔助服務(wù)補(bǔ)償與交易等政策。通過合理認(rèn)定煤電機(jī)組新增調(diào)峰容量,推動(dòng)新能源項(xiàng)目以市場(chǎng)化方式優(yōu)先購買煤電企業(yè)調(diào)峰資源,用于配套新能源項(xiàng)目開發(fā)。在增加煤電企業(yè)調(diào)峰收益的同時(shí),引導(dǎo)煤電充分發(fā)揮容量效應(yīng)和靈活性優(yōu)勢(shì)。
各級(jí)政府對(duì)評(píng)估可行的煤電新能源聯(lián)營項(xiàng)目,可經(jīng)申請(qǐng)核準(zhǔn)(備案)、及時(shí)納入建設(shè)規(guī)模,安排專人負(fù)責(zé),會(huì)同相關(guān)部門優(yōu)化簡化辦事流程,加快各項(xiàng)手續(xù)辦理,盡早開工建設(shè),積極推動(dòng)煤電新能源一體化、多能互補(bǔ)項(xiàng)目落地建成。
經(jīng)濟(jì)扶持促融合
優(yōu)化財(cái)政資金使用。加強(qiáng)央地聯(lián)動(dòng),按照“以收定支”原則用好可再生能源發(fā)展基金。對(duì)煤電新能源聯(lián)營發(fā)展的多能互補(bǔ)項(xiàng)目,積極爭(zhēng)取納入政策性金融(基金)支持項(xiàng)目申報(bào);對(duì)開展煤電機(jī)組靈活性改造的企業(yè),納入能源結(jié)構(gòu)調(diào)整資金獎(jiǎng)補(bǔ)范圍。進(jìn)一步完善推動(dòng)煤電新能源聯(lián)營的財(cái)政金融政策,利用好現(xiàn)有資金渠道支持煤電新能源融合發(fā)展。
完善金融支持措施。在依法合規(guī)、風(fēng)險(xiǎn)可控、商業(yè)可持續(xù)的前提下,金融機(jī)構(gòu)和聯(lián)營企業(yè)可自主協(xié)商確定貸款金額、期限、利率、還款計(jì)劃等。充分發(fā)揮電網(wǎng)企業(yè)融資優(yōu)勢(shì),積極拓展資金來源,支持符合條件的金融機(jī)構(gòu)提供綠色資產(chǎn)支持(商業(yè))票據(jù)等創(chuàng)新方案,解決煤電新能源聯(lián)營企業(yè)的資金需求。
豐富綠色金融產(chǎn)品。合理評(píng)估和界定煤電新能源聯(lián)營項(xiàng)目的綠色金融信用評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)入條件,有效推動(dòng)綠色金融對(duì)煤電新能源聯(lián)營的科技規(guī)劃與行業(yè)需求的匹配性,加大綠色債券、綠色信貸對(duì)煤電新能源融合發(fā)展的支持力度。
綜上所述,新能源清潔低碳的優(yōu)勢(shì)非常突出,是國家實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的主力軍。煤炭清潔高效發(fā)電,是推動(dòng)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要途徑?,F(xiàn)階段,需要煤電等常規(guī)能源及儲(chǔ)能技術(shù)配合新能源快速發(fā)展,以緩解新能源能量密度低、間歇性、隨機(jī)性、波動(dòng)性對(duì)電力實(shí)時(shí)平衡的影響,從而保證電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。
新型電力系統(tǒng)建成后,風(fēng)、光等新能源成為發(fā)電的主體,煤電應(yīng)該由過去單純的電量盈利模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐哉{(diào)峰、調(diào)頻等輔助服務(wù)和賺取峰谷電價(jià)為主的新型盈利模式。后期很多小型煤電廠,尤其是那些既不能低耗能發(fā)電又不具備調(diào)峰能力的,基本要被淘汰。這樣不僅合理解決了新能源消納問題,催生出增量市場(chǎng),還促使煤電迭代升級(jí),在能源轉(zhuǎn)型中找到了新機(jī)會(huì)、新定位。
煤電與新能源聯(lián)營將兩者深度綁定,有望借助新能源發(fā)電的收益緩解煤電經(jīng)營壓力,保障煤電投資、建設(shè)能力,并充分激發(fā)新能源發(fā)電企業(yè)參與建設(shè)煤電的積極性,有效推動(dòng)煤電與新能源協(xié)同發(fā)展,建設(shè)綠色智慧能源系統(tǒng)。打造“風(fēng)光水火”多源互補(bǔ)、“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”協(xié)調(diào)高效的能源互聯(lián)網(wǎng)示范區(qū),加強(qiáng)終端供能系統(tǒng)統(tǒng)籌規(guī)劃和一體化建設(shè),加快能效管理、多能源協(xié)調(diào)互動(dòng)和綜合能源優(yōu)化利用,有助于實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定、新能源發(fā)展和節(jié)約社會(huì)用電成本等多方共贏。
本文刊載于《中國電力企業(yè)管理》2023年01期,作者供職于國能國華(北京)分布式能源科技有限責(zé)任公司