眼下，泰山腳下，肥城300兆瓦鹽穴壓縮空氣儲能國家示范項目正在緊鑼密鼓進(jìn)行系統(tǒng)集成和調(diào)試工作，即將正式運(yùn)營發(fā)電。“該電站已被列入國家新型儲能試點(diǎn)示范項目，建成后有望成為國際首座大規(guī)模長時壓縮空氣儲能商業(yè)電站。”中儲國能（山東）電力能源有限公司項目經(jīng)理侯虎燦說，依托中國科學(xué)院工程熱物理研究所的核心技術(shù)，當(dāng)?shù)匕巡甥}過程中形成的容積巨大、密閉性好、穩(wěn)定性高的鹽穴開發(fā)成大型“充電寶”。

在碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)引領(lǐng)下，發(fā)展新能源是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢。伴隨新能源更大規(guī)模、更高比例、更廣范圍接入電網(wǎng)，“綠電”消納利用壓力也在持續(xù)增長，成為全國能源高質(zhì)量發(fā)展亟待破解的新課題。

習(xí)近平總書記指出，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。

適應(yīng)能源轉(zhuǎn)型需要，如何在保障能源安全前提下，釋放消納彈性，深度挖潛“綠電”增長？作為能源大省，山東通過一系列政策引領(lǐng)、制度創(chuàng)新和首創(chuàng)做法，率先突破“綠電”供給的難點(diǎn)堵點(diǎn)，新型能源體系建設(shè)全面提速。

綠色能源勢頭如何？

“綠電”發(fā)展按下加速鍵，消納難題亟須突圍

4月14日，走進(jìn)濱州市沾化區(qū)濱海鎮(zhèn)“漁光一體”產(chǎn)業(yè)園鹽田蝦養(yǎng)殖區(qū)，鹽田里蝦苗蹦跳，鹽田上光伏板熠熠生輝——自2020年建成總裝機(jī)容量30萬千瓦的光伏發(fā)電項目后，這里年均發(fā)電量達(dá)4億多度，年產(chǎn)“鹽田蝦”370噸。國網(wǎng)濱州供電公司工作人員宋彬說，根據(jù)測算，該“漁光一體”項目運(yùn)行周期25年，共可發(fā)電100多億度，可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤350萬噸，減排二氧化碳約880萬噸。像這樣的“綠電+”項目，正在齊魯大地遍地開花。

近年來，山東大力發(fā)展以太陽能、風(fēng)能、核能等為代表的新能源。如今，這股綠色能源勢頭如何？

通過山東新能源項目布局來看：膠東半島核電、魯北鹽堿灘涂地風(fēng)光儲輸一體化、魯西南采煤沉陷區(qū)“光伏+”以及藍(lán)色海域上海上風(fēng)電、海上光伏五大清潔能源基地，隆起山東綠電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定支點(diǎn)。

從一系列高增長的亮眼數(shù)據(jù)看：截至今年3月底，山東新能源和可再生能源裝機(jī)突破9700萬千瓦，占電力總裝機(jī)的比重達(dá)到45%、比2020年提高15%。作為山東“綠電”主力軍，光伏并網(wǎng)容量6015.5萬千瓦，穩(wěn)居全國首位；生物質(zhì)發(fā)電、風(fēng)電裝機(jī)分別居全國第1、第5位，其中，海上風(fēng)電裝機(jī)躍居全國第3位。今年，國和一號機(jī)組將建成投入商業(yè)運(yùn)行，6月石島灣核電擴(kuò)建一期開工，招遠(yuǎn)核電一期等一批項目加快推進(jìn)前期工作。到明年底，全省核電在運(yùn)在建規(guī)模有望達(dá)到1970萬千瓦。

“綠電”在促進(jìn)全省能源結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整優(yōu)化的同時，也迎來了新的挑戰(zhàn)。“與傳統(tǒng)煤電相比，光伏發(fā)電、風(fēng)電等受自然條件影響，波動性較大，在時段分布上與用電負(fù)荷存在較大差異。”省能源局電力處副處長韓貴業(yè)解釋，風(fēng)電一般夜間出力較大，但此時用電負(fù)荷較小；光伏發(fā)電出力在傍晚快速減小，但此時實際用電負(fù)荷正迎來晚高峰。

隨著新能源快速發(fā)展，電網(wǎng)對新能源的消納壓力越來越大。目前，業(yè)界公認(rèn)最穩(wěn)定可靠的新能源是水電，而山東水資源較少，尚不具備規(guī)模化開發(fā)的水電資源，使得電力調(diào)節(jié)矛盾更加突出。在這一背景下，亟須尋求一條突圍之道。

“綠電”與煤電如何相得益彰？

“三改聯(lián)動”，讓火電更加低碳“靈活”

當(dāng)下，發(fā)展新能源是否意味著要完全取代傳統(tǒng)能源？答案顯然是否定的。立足以煤為主的能源消費(fèi)基本省情，建立煤、油、氣、核、新能源、可再生能源多輪驅(qū)動的多元供應(yīng)體系，正在鋪就一條山東能源轉(zhuǎn)型之路。

在這種情況下，山東不僅聚焦新能源發(fā)展，也把目光投向能源供應(yīng)傳統(tǒng)的基本盤——火電。

山東火電裝機(jī)容量超過1億千瓦。如果能讓火電機(jī)組在新能源出力大時“讓路”，出力小時“頂上”，能在一定程度上消納新能源波動帶來的不利影響。可以說，火電既是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的“壓艙石”，也是應(yīng)對新能源波動的“調(diào)節(jié)器”。

但目前，火電機(jī)組實現(xiàn)按需啟停，還存在不少技術(shù)上的難題，這就需要對現(xiàn)有機(jī)組進(jìn)行靈活性改造，使其在保障運(yùn)行安全穩(wěn)定的情況下，最大限度釋放調(diào)節(jié)能力。

2023年，山東接續(xù)出臺全省煤電行業(yè)轉(zhuǎn)型升級行動方案和煤電機(jī)組“三改聯(lián)動”實施方案。“國家提出的穩(wěn)燃調(diào)深要求是降低到30%以下，目前全省煤電機(jī)組非采暖季期間基本可以實現(xiàn)。在此基礎(chǔ)上，不少機(jī)組都在朝著更低的方向改造。”韓貴業(yè)說。

在華能威海電廠，我們見到了一臺“最強(qiáng)機(jī)組”——經(jīng)過改造，6號機(jī)組在去年成功深調(diào)至132兆瓦，成為全省首臺具備不投輔助能量穩(wěn)燃深調(diào)至20%額定容量能力的火電機(jī)組。

這是什么概念？據(jù)測算，該廠新增深調(diào)能力約38萬千瓦，按山東相關(guān)政策可折算儲能容量約300兆瓦時，可節(jié)省等容量電化學(xué)儲能投資4.5億元以上，能為電網(wǎng)靈活性調(diào)峰和新能源消納提供可靠支撐。

據(jù)了解，山東按照“分類施策、應(yīng)改盡改”原則，全面推動存量煤電機(jī)組“三改聯(lián)動”，提高煤電機(jī)組清潔低碳水平和支撐調(diào)節(jié)能力。到2025年，在確保電力熱力穩(wěn)定供應(yīng)前提下，力爭30萬千瓦以下發(fā)電抽凝機(jī)組基本替代退出，完成大型煤電機(jī)組“三改聯(lián)動”8500萬千瓦以上。

如何讓“綠電”超長續(xù)航？

豐富儲能種類業(yè)態(tài)，為新能源加裝安全穩(wěn)定的“充電寶”

有效消納“綠電”是一項系統(tǒng)性工程，僅向火電機(jī)組挖潛還不夠，需要源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)協(xié)同發(fā)力。

拿儲能來說，作為護(hù)航能源高質(zhì)量發(fā)展的重要裝備基礎(chǔ)和關(guān)鍵支撐技術(shù)，其在“充電”“賦能”新能源快速增長、電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行等方面作用彰顯。這幾年，山東能夠參與新能源調(diào)峰的“充電寶”越來越多。

威海市文登區(qū)境內(nèi)，180萬千瓦國網(wǎng)新源文登抽水蓄能電站高峽出平湖。這座電站可以利用水位差，將電能與勢能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)儲能調(diào)峰。“膠東地區(qū)核電、風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源富集，能源結(jié)構(gòu)復(fù)雜，文登電站具有調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相、儲能、系統(tǒng)備用和黑啟動等六大功能，可有效保障電力供應(yīng)與消耗之間的動態(tài)平衡，成為整個膠東地區(qū)新能源就地消納的‘蓄能池’。”國網(wǎng)新源山東文登抽水蓄能有限公司總經(jīng)理宋緒國介紹。目前，全省在運(yùn)在建抽水蓄能項目共5個，預(yù)計今年年底在運(yùn)在建裝機(jī)達(dá)到800萬千瓦左右。

但抽水蓄能電站建設(shè)周期長、成本高，儲能布局還要豐富種類業(yè)態(tài)，形成相互補(bǔ)充、協(xié)同發(fā)展的格局。

黃河之畔，慶云建成全國最大電網(wǎng)側(cè)共享儲能電站——三峽能源山東慶云301兆瓦/602兆瓦時儲能電站，目前已全面投入商業(yè)運(yùn)行。這一儲能電站最大充放電功率達(dá)301兆瓦，總儲電容量達(dá)602兆瓦時，可儲存的電能相當(dāng)于60萬千瓦發(fā)電機(jī)組一小時的發(fā)電量。

省能源局能源節(jié)約和科技裝備處副處長王磊介紹，近年來，山東發(fā)展多元新型儲能，積極探索熔鹽、飛輪等儲能新技術(shù)應(yīng)用，取得了階段性成效。“截至今年3月底，新型儲能規(guī)模398.3萬千瓦，居全國首位。我們預(yù)計2024年規(guī)模達(dá)到500萬千瓦以上。”他說。

需求側(cè)如何深度參與？

堅持“兩條腿走路”，為新能源調(diào)峰“出把力”

作為全國第一批8個電力現(xiàn)貨市場建設(shè)試點(diǎn)省份之一，山東于2021年12月啟動電力現(xiàn)貨市場不間斷結(jié)算試運(yùn)行，通過集中優(yōu)化計算，得到機(jī)組開機(jī)組合、分時發(fā)電出力曲線以及分時現(xiàn)貨市場價格，實現(xiàn)新能源與煤電機(jī)組的“默契配合”。至今，該市場已平穩(wěn)連續(xù)運(yùn)行28個月。

“電力供應(yīng)寬松時段，市場價格較低，能夠有效引導(dǎo)煤電機(jī)組深度調(diào)峰、減少發(fā)電；電力供應(yīng)緊張時段，市場價格較高，可以激勵煤電機(jī)組頂峰發(fā)電。”省能源局發(fā)展規(guī)劃處處長王夢學(xué)介紹，僅僅調(diào)動煤電機(jī)組參與調(diào)峰還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，按照目前規(guī)劃，到2030年，即便全省火電機(jī)組全部參與調(diào)峰啟停，也無法滿足新能源調(diào)峰需求。潛在的調(diào)峰容量在哪？答案指向了用電需求側(cè)，廣大工商業(yè)用電主體，也可為新能源調(diào)峰“出把力”。

2023年，山東率先在全國推出分時電價動態(tài)調(diào)整機(jī)制。相較于之前的峰谷電價，新機(jī)制增加了深谷電價時段，將分時電價時段劃分為尖峰、峰段、平段、谷段、深谷5個時段，將午間新能源大發(fā)時段設(shè)置為谷段、深谷段，夜間用電緊張時段設(shè)置為峰段、尖峰段，按季節(jié)劃分各段時長，執(zhí)行范圍覆蓋全體工商業(yè)用戶，通過價格信號引導(dǎo)用戶避峰就谷用電。

新機(jī)制激勵下，企業(yè)迅速反應(yīng)。位于山東自貿(mào)區(qū)煙臺片區(qū)的上汽通用東岳動力總成有限公司，通過把高耗能的生產(chǎn)環(huán)節(jié)安排在谷段，減少峰段用電量；同時在谷段啟用非連續(xù)運(yùn)行的設(shè)備，降低整體用電成本。一番調(diào)整下來，午間低谷時段負(fù)荷占比較之前增加約8.1%，峰段用電負(fù)荷占比降低約8.6%，度電成本下降約0.05元。國網(wǎng)山東電力數(shù)據(jù)顯示，僅在去年，山東63.33萬工商業(yè)用戶執(zhí)行了動態(tài)分時電價；午間新能源消納空間增加約350萬千瓦，晚高峰轉(zhuǎn)移用電負(fù)荷約200萬千瓦。

“能源轉(zhuǎn)型要靠有效市場、有為政府‘兩條腿走路’。”山東社會科學(xué)院黨委書記、院長袁紅英認(rèn)為，山東工商企業(yè)數(shù)量眾多，用電量大，當(dāng)前和未來一段時間，需求側(cè)調(diào)整生產(chǎn)生活用電習(xí)慣，需持續(xù)加大政策引導(dǎo)和工作力度，調(diào)峰潛力未來可期。