呂建中:加快可再生能源發展 如何實現體量與質量並重?
在剛剛結束的2022年兩會上,推進大型風光電基地及其配套調節性電源規劃建設,提升電網對可再生能源發電的消納能力成為重要話題,引發了對未來可再生能源發展模式的熱議。中國石油報特邀中國石油國家高端智庫研究中心副主任、學術委員會秘書長呂建中,對如何提高可再生能源供應消納能力、推動可再生能源與傳統能源協調發展做出分析,敬請關注。
·目前我國實際發電供應主力軍依然是火電。可再生能源發電實現安全可靠發展仍離不開煤炭的兜底作用,必須做好煤炭與可再生能源的優化組合。
·對於東中部地區,應重視發展分佈式能源,有序發展海上風電;對西南、西北、東北等地區,則應多考慮建設規模化、集中式的大型可再生能源基地。
·要加強源網荷儲協同發展,推動“風光互補、水火互濟”等多能互補,切實提升電力系統的靈活調節能力。
1.如何評價我國可再生能源發展的規模、速度及質量?
近年來,我國可再生能源發展迅猛,特別是風電和光伏裝機規模大幅度增加,可再生能源發電裝機容量及年新增發電裝機都穩居世界第一。截至2021年底,全國發電裝機容量約23.8億千瓦,其中可再生能源發電裝機達到10.63億千瓦,佔總發電裝機容量的44.7%,特別是風電和光伏發電佔到26.7%。在2021年的新增發電裝機中,可再生能源新增裝機佔76.1%,其中風電和光伏佔比超過58%。
按照我國推進實現“雙碳”和能源轉型發展的目標要求,將進一步增加非化石能源在能源消費中的佔比,預計到2025年、2030年和2060年分別達到20%、25%和80%以上。以此測算,“十四五”時期風光發電新增裝機要達到5億千瓦左右,“十五五”時期達到6億~7億千瓦,2060年達到50億千瓦左右。
但是,必須清醒地看到,目前我國實際發電供應的主力軍依然是火電。2021年,全社會用電量的70%以上來自火電,風電和光伏發電量只分別佔到全社會用電量的7.9%和3.9%。這主要是由於風光發電“靠天吃飯”,存在着密度低、間歇性、不穩定的缺陷。再考慮到目前終端能源消費中的電力佔比不到30%,而可再生能源的90%以上需要轉化為電能使用,全社會的電氣化水平也是制約可再生能源高質量發展及對傳統能源替代的不利因素。
2.如何看待風光電的分佈式與集中式發展模式?
人們一提起可再生能源,往往習慣用“分佈式”來描述其特點,甚至認為分佈式能源是可再生能源發展的主流方向。分佈式能源是一種建在用户端的能源供應方式,是相對於集中式而言的,特別是用户直接利用太陽能、風能等建立的小規模、小容量、模塊化、分散式供能、用能系統。截至2021年,我國分佈式光伏發電約佔全部光伏發電併網裝機容量的三分之一,2021年新增分佈式光伏發電規模約佔全部新增光伏發電的53%。
我國仍處於工業化快速發展階段,能源消費需求增長較快,從我國國情出發,發展可再生能源應堅持分佈式與集中式並舉。比如,我國地域廣闊,東中西部的可再生能源資源分佈差距較大,在發展方式上應堅持全國一盤棋,統籌規劃、差別定位。比如,對於東中部地區,應重視發展分佈式能源,有序發展海上風電;對西南、西北、東北等地區,則應多考慮建設規模化、集中式的大型可再生能源基地。
按照國家“十四五”發展規劃,要加快發展非化石能源,擴大風電、光伏發電規模,加快發展東中部分佈式能源,有序發展海上風電,加快西南水電基地建設,安全穩妥推動沿海核電建設,建設一批多能互補的清潔能源基地。其中,九大清潔能源基地計劃建設148吉瓦光伏、127吉瓦風電。在西北、東北地區的一些傳統能源基地,比如油田、煤礦等,也可以利用礦區土地和空間資源,發展建設風能和光伏發電基地,做到地下采“黑金”、地上採“風光”,打造形成綜合型清潔能源發展基地。
近年來,東部一些地區開始試點“整縣推進”屋頂分佈式光伏,整合區域範圍內分佈式單體項目,有效實現集約開發。之前分佈式項目多是千瓦級小項目,實施整縣推進後,單個縣的項目量一般能夠達到100兆瓦以上。
3.如何推動可再生能源與傳統能源協同發展?
推動能源革命和綠色低碳轉型,要堅持先立後破、通盤謀劃,傳統能源逐步退出必須建立在新能源安全可靠的替代基礎上。在當前和今後一個相當長的時期內,我們都需要切實做好可再生能源與傳統能源的協同發展工作。
一是要把促進新能源和清潔能源發展放在更加突出的位置,特別是要加大力度規劃建設以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點的大型風光電基地,通過對周邊區域內清潔高效先進節能煤電機組的升級改造形成支撐保障,以穩定安全可靠的特高壓輸變電線路為載體,構建以綠色低碳能源為主體的新型電力系統。當下,可再生能源實現安全可靠發展仍離不開煤炭的兜底作用,必須做好煤炭與可再生能源的優化組合。
二是要加強源網荷儲協同發展,推動“風光互補、水火互濟”等多能互補,切實提升電力系統的靈活調節能力。受制於自然因素的影響,風電和光伏發電呈隨機性、間歇性和供電不穩定等特點,要想大規模實現併網消納必須配套儲能和調峯電站。國內幾家大型發電集團,正着力建設“煤電+風光”多能互補基地,通過對現有煤電機組進行清潔化改造,使煤電轉型為綠電的調峯電站。我曾經參觀過中電投青海龍羊峽“水光互補”320兆瓦併網光伏項目,通過水電機組快速調節性能,將光伏發電曲線調整為平滑穩定曲線,為電網提供優質電能,增強了電網運行穩定性。
4.如何認識制約可再生能源發展的技術難題?
可再生能源的大規模開發利用需要有技術突破,目前推進實現“雙碳”目標和能源轉型還面臨着不少技術難題,我們必須強化技術創新,切實依靠技術進步實現可再生能源的優質高效發展。
首先,要狠抓可再生能源技術攻關,加快先進適用技術的研發和推廣應用。加大新能源科技投入,明確相關技術路線,集中力量開展關鍵核心技術和裝備攻關,形成更多新能源技術策源地、創新聯合體,以技術創新帶動產業創新,擴大能源有效供給,提高能源利用效率,增強自主保障能力。推動能源技術與現代信息、新材料和先進製造技術深度融合,探索能源生產和消費新模式。
其次,要突出加強新型電力系統關鍵技術研發應用。新型電力系統要以新的電力技術為有力支撐,着力促進人工智能、大數據、物聯網、先進信息通信等與電力系統深度融合,加快柔性直流輸配電、新能源主動支撐、大規模儲能電站、新型電力系統仿真和調度運行等技術的研發、示範和推廣應用,形成與我國可再生能源發展相適應的新型電力系統關鍵技術體系。
另外,可再生能源領域的技術突破需要營造良好的創新生態和政策環境,鼓勵和吸引社會資本、各類企業等主體積極參與技術創新,加強基礎理論研究和關鍵核心技術攻關,推進新技術、新業態、新模式發展。

來源:中國石油報