“中國承諾實現從碳達峰到碳中和的時間，遠遠短于發達國家所用時間。同時，中國要在高碳經濟、高碳能源、高碳電力體系下實現碳中和，比起發達國家的自然達峰、自然實現碳中和的路徑，必然走的是一條壓縮型減碳的道路，也必然要付出更為艱苦努力。”國家應對氣候變化專家委員會委員王志軒日前在國家電投舉辦的“2021第二期戰略論壇”上表示。

王志軒認為，構建以新能源為主體的新型電力系統是實現碳達峰、碳中和的基礎，而“十四五”是實現碳達峰的“窗口期”。“大力發展非化石能源，最大限度、集中式與分布式并舉、因地制宜開發利用‘風光’等新能源；加強電網尤其是配電網建設，大力推進抽水蓄能電站和調峰氣電建設，推廣應用適用不同功能的儲能裝置；嚴格限制煤電發展并加快煤電機組靈活性改造以更多承擔系統調節功能，以及發揮年輕的煤電機組在電、熱兜底保供、摻燒生物質和城市污水治理的污泥等綜合作用，強化電力系統應急備用能力建設等一系列諸多重點任務亟需部署。”

電力靈活性仍然不足

王志軒指出，電力系統的發用電功率需實時平衡，而我國風電出力主要集中在春冬兩季，光伏出力主要集中在夏秋兩季。當前“風光”總裝機占比達24.5%，個別地區已達50%左右，做到實時平衡難度越來越大。“從傳統電力系統角度看，由于新能源發電的不確定性，其保證出力很低，因此在調度運行中，新能源參與電力平衡是一項極具風險和挑戰性的工作，消納新能源發電的能力主要取決于靈活電源的配置。”

然而，我國電力靈活性仍然不足。中電聯去年發布的《煤電機組靈活性運行政策研究》顯示，我國靈活調節電源比重低，抽蓄、燃氣發電等靈活調節電源裝機占比不到6%，“三北”地區不足4%，調節能力先天不足。截至2019年底，“三北”地區累計完成煤電機組靈活性改造5775萬千瓦，不到“十三五”規劃目標的27%。

2018年，新疆風電波動最長持續時間超過兩天，低于風電裝機容量20%的低出力最長持續時間超過8天；2018年陜西電網低于光伏裝機容量20%的低出力最長持續時間超過4天。“可以預見，當新能源滲透率達到一定水平時，若系統沒有充足的長周期的儲能設備，勢必出現較大范圍停電情況。”王志軒說。

王志軒表示，從全年看，我國用電負荷夏冬“雙高峰”的特征隨著人民生活水平的提高更加顯著，期間電力保供形勢嚴峻。“從日平衡看，我國電網最高負荷一般出現在18點—20點，期間光伏發電出力基本為零，風電出力大小取決于該時段風力大小，具有較大不確定性。如風電及太陽能發電參與負荷高峰電力平衡能力很低，從今年1月7日新能源機組實際運行情況看，全國5.3億千瓦的新能源僅有約2000萬千瓦左右的出力，個別省份出現了拉閘限電情況。”

保障電力安全很關鍵

對于新能源大規模發展可能會引起“灰犀牛”事件，王志軒認為，在傳統的能源管理體制和政策體系中沒有相應的應對機制。“傳統能源電力供應模式是‘源隨荷動’，其風險防范設計與此模式配套，且有豐富經驗；其次，由于可再生能源發電雖然發展速度快，但總體占比不大，且有堅強的大電網、強大的火電系統和水電系統作為支撐；再者，盡管國際上出現了大的能源電力供應風險事件，但我國未發生類似情況。“這些因素共同造成了對新風險認識不夠，體現在認識、技術、規劃、政策層面，主要關注的是單日或者幾日的短期風險防范，并將這種風險防范只看成是電力行業的事。”

“十四五”時期如何構建新型電力系統？王志軒認為，要實現減碳目標，首先要保障電力安全。

“保障電力安全包括對電能在‘量’和‘質’兩方面的要求。但從科學性和系統經濟性來看，在任何時間、范圍、條件以及對象，都無法實現百分之百地保障電力供應。其次，要優先處理為消納新能源而配套的電網輸送、電源優化、省際聯網等問題。再次，提高電力系統靈活性，如有序安排煤電機組的靈活性改造、燃氣電廠的建設、發電側和電網側重大儲能工程建設等。最后，要持續完善智能電網建設，更加重視智能配電網建設，同時推動儲能商業化發展。”王志軒說。