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中能观察丨加速构建新型电力系统 重塑能源体系
发布时间:2021-11-20 11:52      点击次数:

来源:中国电力新闻网

  中国电力新闻网记者 莫非

  在11月16日举办的国是论坛之“能源中国”上,来自国内外的多位业内专家学者围绕构建新型电力系统的关键问题,以及向新型电力系统过渡过程中煤电角色的转换趋势等热点话题进行了深入探讨,为我国低碳电力系统建设和能源体系转型建言献策。   

  实现碳达峰需电力先行

  预计2050年电力行业可减少用煤21亿吨

  “我国电力系统转型过程中,克服其巨大体量带来的惯性是一大挑战。”中国能源研究会学术顾问、国家发改委能源研究所原所长周大地表示,过去30年,中国电力系统一直保持高速增长,目前在电力装机、发电总量、电力输送系统建设和规模以及常规发电技术、电网运行技术和可靠性等方面均位居世界前列。

  他坦言,要从这种大规模集中型、以化石燃料为基础的电力系统转化成低碳电力系统,过去的很多优势在某种程度上也成为一种阻力。

  “好的方面是,目前我国在核电、水电、新能源发电技术和装机以及新能源消纳等方面,均处于国际先进地位。特别是光伏、储能电池等技术已处于世界最前列,可以说正在引领新能源发展。”周大地说,由于光伏、风电及储能系统的技术快速进步和大规模制造能力的提升,我国具备了低碳转型的巨大潜力。

  周大地表示,全国电力装机容量近23亿千瓦,其中可再生能源发电装机占比超过40%。中国实现碳达峰,需要电力先行。今后能源系统实现碳中和,必须要建立以新能源为核心的新型电力系统,加快非化石能源电力发展速度。

  能源基金会低碳转型项目主任、战略规划主任傅莎表示,在碳中和情景下,到2050年,电力行业实现低碳转型预计可减少用煤21亿吨。

  傅莎对上述判断作出分析:从需求端来讲,由于工艺、交通、建筑等行业加速电气化,预计实现碳中和情景下,估算2050年用电量在12.3-14.3万亿千瓦时。从供应端来讲,电力结构以可再生能源为主,核电逐步成为基荷电源,预计至2050年煤电整体装机容量将小于10%,主要用于电网调峰使用,并应用CCUS(碳捕获、利用与封存)实现低碳排放。

  具体实施路线是怎样的?傅莎指出,“一方面,‘十四五’期间要严控煤电新增。各省市应严控新增产能的核准和审批,部分高效运行机组延寿缓解用电缺口;煤电资产整合,提升发电小时数及机组运行效率。另一方面,需推进落后产能加快退出,重点关注30万千瓦以下包括工业自备电厂以及小型供热、供电机组。”

  此外,在加速推进技术孵化方面,傅莎强调,要推进CCUS技术在燃煤电厂的规模化应用。在激发市场活力方面,具体来说:一要提升可再生能源装机比例,因地制宜发展光伏和风电项目;二要全面提升电网灵活性,包括发展电网级储能、源网荷储技术提升就地消纳等;三要推动储能技术突破取得显著成本下降;四要推动电力市场改革,同时完善燃煤电厂碳排放的激励及约束机制。

  煤电将由高碳电源向低碳电源转变

  工业余热可逐步替代燃煤供热

  “在协调保供和减排双重约束下,煤电将由高碳电源向低碳电源转变,由主体基荷电源向调节型电源转变,不同区域煤电转型策略不同。”华北电力大学经济与管理学院教授袁家海提出如上观点。

  袁家海表示,8月底以来的大面积限电,凸显了近中期煤电在电力保供中的主力位置。他认为,“十四五”期间煤电有一定发展空间。“2021年煤电升级改造方案目标为:优化产业结构,推动高质量发展,向调峰和供热服务转变;到2025年,全国火电平均供电煤耗降至300克标准煤/千瓦时以下。”

  袁家海分析:“在协调保供和减排双重约束下,煤电的转型有三个方向。首先是由高碳电源向低碳电源转变。煤电将发展重点从提供电量电力转向灵活性服务、热电联产供热、耦合新能源发电。”

  其次是由主体基荷电源向调节型电源转变。近中期煤电主导地位缓慢弱化,煤电以稳定基荷为前提,从电量型电源转变为电力型电源,逐步实现新能源对煤电发电增量的替代。

  最后,是分区域设计煤电转型。由于我国地区间经济社会发展、电力资源禀赋的极大不均衡性,煤电转型还应考虑区域电力发展的差异化特征,制定区域化的煤电转型策略,以保障全国和各区域的电力供应安全和经济平稳发展。

  “在能源转型过程中,工业余热可逐步替代燃煤供热,并且这一过程应该是循序渐进的。”清华大学建筑学院建筑节能研究中心教授、博士生导师付林表示。

  付林指出,当前,燃煤锅炉和燃煤热电联产在中国北方地区还普遍存在,这会造成北方地区的供热碳排放。改变这一现状关键之一,在于利用电厂余热。

  “当前中国清洁供热离‘双碳’目标仍有较大差距,”付林介绍,大量实践表明,电厂余热利用有利于大幅度节能减碳,同时又是确保供热的最佳途径之一。因此,在能源转型过程中,要充分利用工业余热逐步减少城市里的燃煤使用。

  在他看来,传统燃煤供热的退出应循序渐进,用大型电厂排放的余热去替代城市里的燃煤锅炉和小热电。要让燃煤锅炉和小热电逐步退出,在城市形成无碳无煤供热。为加快这一进程,他建议进一步明确有关政策机制,并对此加以保障实施。

  付林称,利用工业余热是一种既经济又环保的方式,也是易于实施的一种途径。他建议,可先将小机组和燃煤锅炉在十年之内逐步关停,未来在二十年之内将30万千瓦级的电厂机组逐步退出,在此基础上保留60万千瓦和100万千瓦的机组作为季节性调峰,为“双碳”目标作出贡献。

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