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建设新型电力系统需要交流特高压吗?

文章来源:电力法律观察

时间:2021-04-29 16:54:15

传统电力系统无法应对高比例新能源、高比例电力电子设备、低系统转动惯量(“两高一低”)带来的挑战,为了确保实现“3060”碳达峰和碳中和目标,构建新型电力系统的任务不仅被提上议事日程,而且已上升为国家战略。

一种观点认为,构建新型电力系统的实质就是向能源互联网转型。不可否认,如果将能源互联网看成是融合互联网技术,具有“设备智能、多能协同、信息对称、供需分散、系统扁平、交易开放”六个特征的智慧能源系统,则这种观点基本是正确的。

但如果认为能源互联网就是以特高压%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD为骨干的“坚强智能%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD”,那就有必要认真、客观、深入地来讨论一下:特高压%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD(主要是交流特高压%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD)在新型电力系统中扮演什么角色?今天它还需要继续建设吗?显然,搞清楚这个问题,对于科学编制国家“十四五”及中长期电力发展规划,如期实现我国能源转型目标,具有十分重要的意义。

作者系西南电力设计院原副总工程师吴安平

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传统电力系统正面临颠覆性变革

2010年左右,美国学者、社会预言家杰里米·里夫金在他出版的《第三次工业革命》一书中,对新一代电力系统的基本形态有过大胆的预测,他认为:在未来的社会里,每个人既是能源消费者,又是能源生产者,人类将迎来能源民主化的新时代;能源革命将使“分布式智能网络”成为%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD主体,集中型的超级%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD与分散式的智能网络之争,将决定子孙后代究竟要从今天人们的手中,继承一个什么样的经济和社会的问题。看一看世界能源电力领域近10年来的变化以及未来的发展趋势,不能不佩服里夫金先生的远见卓识。

(1)传统技术路线已基本被摒弃。

传统电力系统遵循的发展路线是:机组容量越来越大、电源越来越集中、电压等级越来越高、输电距离越来越远,结果是电自远方来,%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD的“立体化”、集中化程度不断提高。这条路线的实质就是不断提高电压等级,以此作为解决%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD发展问题的基本手段,甚至法宝。

新型电力系统的发展路线则是:根据新能源的特性,以分布式开发为主,将海量小型、分散的电源,主要接入配%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD或一般高压%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD,结果是电自身边来,%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD趋向扁平化、分布化、局域化。这条路线的实质是遵循%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD的“第一性原理”和分区平衡规律,依靠新能源和信息通信技术的创新,实现人类能源的可持续发展。两条路线代表两个不同的时代,前者显然已基本被摒弃。

(2)%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD技术特性正发生质的变化。

主要表现在三个方面:一是转动惯量。传统%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD规模扩大时,系统转动惯量会相应增大,两者基本成正比关系;而新型电力系统的情况却相反,太阳能和风电的装机容量越大,火电被替代数量越多,系统的转动惯量则变得越小。二是%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD形态。传统%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD是以交流同步发电机主导的交流%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD,新型电力系统则是拥有高比例变流器的交直流混联%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD。三是电源出力。传统电源出力基本稳定可控,新能源出力则具有波动性和间歇性。这些技术特性的变化,对新型电力系统的安全稳定性带来严峻挑战。

(3)储能成为电力系统不可或缺的第四要素。

工程的实际需要和技术的进步,使储能与电源、%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD、负荷并列,成为新型电力系统不可或缺的第四要素,传统电力发供用同时完成的特性正在部分被改变。遍布%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD各式各样的储能设备和储能系统,创造了电力电量平衡的新模式,如电动汽车的充放电。“储电于民”是新型电力系统的一个显著特征。

(4)输配%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD的关系发生根本性变化。

有源化和协同化使配%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD由原来单纯的供%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD,变成可以进行自我平衡的局域%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD。从%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD全局看,输%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD处于中心枢纽地位,类似一个“大蓄水池”,配%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD围绕其四周,像无数 “小蓄水池”。输%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD的一个重要功能就是随时吸收或补充配%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD的盈余或缺额,为配%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD的可靠供电提供保障;配%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD则在为用户提供服务的同时,遵循技术规律和运行规程要求,尽其所能为全网的安全稳定作出应有贡献(如实施需求响应等)。输配%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD间形成双向互动互助、协调共生的关系。

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交流特高压与构建新型电力系统的节奏不合拍

2.1 交流特高压工程存在先天技术缺陷。主要表现在以下几个方面:

(1)“寄生性”严重,基本没有电源直接接入交流特高压%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD,导致其实际输电能力远低于理论值。

(2)%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD又多一个层次,大大增加整个系统的复杂性、控制难度和安全风险。

(3)造价昂贵,利用率不高,性价比低。

(4)需要在负荷中心地区形成网架,环境代价巨大。

这些难以弥补的缺陷,是西方国家放弃交流特高压的主要原因。有人认为他们没有能力解决相关技术问题,放弃是被迫的,这种观点站不住脚。西方发达国家科技整体创新能力,至今也还比我国强,交流特高压是延伸技术而非原创技术,不存在解决不了的问题。事实上,前苏联于上世纪80年代就已建成长度约900公里的交流特高压输电工程,投运 6年后才降压为500千伏运行。

理论和实践都证明,交流特高压不是能源电力领域新技术的制高点,不存在抢占的问题。从今天构建新型电力系统的角度看,西方国家放弃交流特高压其实是明智的。

2.2 交流特高压无法适应新型电力系统带来的变化

(1)新型电力系统以新能源为主体,其发展趋势是电源分布化,%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD扁平化;而交流特高压%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD的建设,则促使电源集中化,%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD“垂直化”,两者发展方向背道而驰,使得交流特高压%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD高高在上的“寄生性”问题更加突出。

(2)交流特高压%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD的安全稳定运行,需要更多的大型交流同步发电机组提供转动惯量和电压支撑。在以新能源为主体的新型电力系统中,随着煤电机组逐步退出,大型交流同步发电机组越来越少,交流特高压%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD获得的支撑也越来越弱,%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD的安全稳定水平将不断降低。

(3)“两高一低”现象不仅大大增加%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD频率、电压和功角稳定的控制难度,还大大增加事故连锁反应的风险,为尽量限制事故的范围和减小损失,新型电力系统的构建要求适当缩小和优化同步%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD规模,而交流特高压%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD的存在,无疑会固化%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD,妨碍%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD的优化调整。

2.3 中国工程院的咨询意见应当得到充分尊重

中国工程院曾受国家能源局委托,组织多家单位、院士和电力专家共同研究,于2018年9月正式提出过一份《我国未来%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD格局研究(2020年)咨询意见》,对我国交流特高压%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD的建设作出了客观评价,并提出了具体建议。

工程院的《咨询意见》认为:“华东和华北%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD实践表明,特高压交流工程投资巨大,利用率很低,对%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD安全的作用有限,还会带来新的安全风险。华中%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD在2020年及可预见的时间,看不出有需要建设交流特高压的必要性”。

要“继续坚持以六大区域%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD为主体,区域%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD之间以直流异步互联”的格局。明确指出:华北与华中%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD间现有的交流特高压联系薄弱,加强联系后没有经济效益,未来是解开还是改成直流背靠背,可视情况论证确定。不建议建设“三华”交流特高压同步%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD,因为没必要、经济性差,还会带来新的安全风险。

从今天我国明确提出构建新型电力系统的要求来看,中国工程院的咨询意见体现了应有的前瞻性和敢于担当的专业精神,应当得到充分尊重。

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交流特高压建设值得反思的几个问题

(1)没有从“第一性原理”出发思考和探索%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD技术的创新问题

古希腊哲学家亚里士多德认为:“每个系统中存在一个基本的命题,它不能被违背或删除”,这就是人们称道的第一性原理。

美国当代最著名的发明家、企业家马斯克特别推崇第一性原理思维法,他说人们一般总是倾向于应用比较思维法思考问题,结果只能使技术产生细小的迭代发展。而他自己则喜欢从第一性原理出发,拷问固化的认知,一层层拨开表象,回溯事物的本质目的,然后从最核心处开始推理,重新设计出颠覆人们观念的东西。可以说正是第一性原理思维法,给马斯克带来巨大成功。

不难发现,交流特高压技术的推广应用,采用的也是比较思维法。决策者强调的是它与500千伏超高压相比,具有输电容量大,输电距离远的优点,却回避它的先天缺陷,以及与现代%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD发展方向背离的问题,实际得到的只是%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD技术一般的迭代性发展,而不是真正的创新和突破。

%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD建设的目的是确保用户获得可靠、合标、经济、环保的电力,满足人们对动力、照明、加热、制冷等需求,对供电方式没有限制。以此“第一性原理”检验,理想的、并具有创新性的供电方案,是以分布式能源为基础、具有“六个特征”的能源互联网,而非交流特高压%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD。

建设交流特高压%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD是为了改变电力供应就地平衡的格局,在更大范围内优化资源配置的观点,貌似“高大上”,实则违背%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD第一性原理和分区平衡规律。

在更大范围优化资源配置是经济发展的战略问题,由国家的政策进行引导和调节,而远距离输电则是%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD电力平衡的一种方式,由%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD的技术经济规律决定,两者不在同一个决策层次内,也没有直接的因果关系。

(2)把规划的错误当成建设交流特高压的理由

最典型的就是“强直弱交”问题,这本是一个规划的错误导致的结果,却被炒作成建设交流特高压%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD的重要理由。

%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD规划方案是由人的主观能动性决定的,它是否符合客观实际,取决于人的认识能力和认识水平。

直流特高压输电规划有两种思路:一是迫使%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD发展满足直流工程大容量输电的要求;二是要求直流工程输电容量的确定,服从于%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD技术经济性整体最优的目标。

“强直弱交”是采用第一种并不明智的规划思路的结果,表面上看是要求交流特高压%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD配合直流特高压输电,实际上是通过人为提高每回直流的规划输送容量,迫使受端加强交流特高压%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD建设。

新疆准东至安徽宣城的特高压直流工程,设计输送容量达到1200万千瓦,形成的“强直弱交”可谓登峰造极,工程尽管创造出无数个世界第一,但却给受端%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD带来备用容量增加、系统效率降低、灵活性严重被削弱、安全风险增大等问题。

如果遵循第二种思路进行特高压直流输电的规划设计,可以避免出现“强直弱交”问题,像南方%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD一样不必建设交流特高压%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD。

(3)以感性的舆论宣传替代严谨的专业论证

交流特高压的是非争论,是一个涉及国家重大发展战略的学术性、专业性问题,本来应当通过充分发扬学术民主,广泛组织动员有关咨询机构和专业技术人员参与研究,依靠集体智慧提出具有客观性、专业性、前瞻性、科学性的研究报告,然后进行公开的学术研讨和辩论,最终由具有权威性的学术机构作出结论。

然而事实并非如此,交流特高压的是非曲直似乎被交给媒体评判。不断可以看到报道特高压的文章,但由于作者大多不懂专业,将交流和直流特高压混为一谈,人云亦云,炒作一些“高大上”概念,却回避真正有争议的专业技术问题。以形象思维替代逻辑思维,以感性的臆想替代理性的论证。

比如将交流特高压%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD比作深水港,直流特高压输电比作万吨巨轮,认为两者的匹配是天经地义的。比喻似乎很贴切,但却没有搞清楚有关技术条件:交流特高压%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD必须有相当数量的大机组电源,为其提供足够的电压和短路容量支撑,才能成为“深水港”。这个条件传统电力系统都难以满足,新型电力系统以新能源为主体更无法具备,“万吨巨轮”驶入,结果只能是“搁浅”。

还有以所谓“五横五纵”、“七横七纵” 和“九横九纵”特高压为骨干的“全球能源互联网”,在内行眼中不过是一个笑话而已,却一本正经地宣传为支撑人类碳中和的“全球能源共享平台”,令人不胜唏嘘。充分说明专业技术的是非问题,只能通过严谨的学术论证来解决,决不能诉诸舆论宣传。

(4)对抽水蓄能电站的建设没有以予足够重视

抽水蓄能是技术最成熟的大规模储能方式,也是提高新能源消纳比例最有效的手段。我国目前在运抽水蓄能装机容量3179万千瓦,尽管排列全球第一,但在全国装机容量中占比很低,仅为1.4 %。德国有抽水蓄能装机容量640万千瓦、日本2760万千瓦,分别约占各自%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD装机容量的3 %和8 %,远远高于我国。

我国“十二五”电力发展规划,确定2015年抽水蓄能装机总投运容量为3000万千瓦,实际投运2303万千瓦。“十三五”电力发展规划确定2020年抽水蓄能装机总投运容量为4000万千瓦,实际投运3149万千瓦。虽然两个五年规划确定的装机容量指标并不高,但竟然都没有完成,而一些争议很大并未在规划之列的特高压工程,却能够开工建设,不能不让人感到遗憾。

可以说,看重交流特高压%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD的发展而忽视抽水蓄能电站的建设,是近10年来我国电力建设决策中的最大失误,我国%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD消纳新能源的能力普遍较低,与此有密切关系。“十四五”乃至2030年前,加快抽水蓄能电站建设(包括现有水电站进行混合式抽水蓄能电站的改造),无疑是我国电力发展规划建设的重中之重。

4

构建新型电力系统推动能源转型的基本思路和策略

构建新型电力系统的目的是为了推动能源转型,保障新能源消纳,实现“3060”碳达峰和碳中和目标。新型电力系统的构建是一个充分体现“四个能源革命”, 涉及全社会的系统工程,需要根据新型电力系统自身的技术特性,汲取交流特高压建设的教训,遵循%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD发展的第一性原理,从战略上理清思路,明确路径和策略。

4.1 必须树立能源转型是一场“人民战争”的思想。主要基于以下认识:

(1)能源转型本身就是一场系统性的经济社会变革,改变的不仅是能源的生产和消费方式,也包括经济结构、生活方式,以及人的思想和素质等。

(2)各行各业都存在碳排放,其中电力系统大约占41%,交通占28%,工业占31%,实现“3060”目标不可能仅靠电力系统,需要全社会的共同努力。

(3)风能、太阳能密度低,分布广泛,适合包括以家庭为单位的分布式开发利用,越来越多的消费者将同时成为生产者,人人参与,必然滴水成河,聚沙成塔。

(4)节能是一种宝贵的“资源”,能源转型不仅需要技术性节能、结构性节能,还需要形成节能文化,创造新的节能生活方式,人人养成节能习惯。

(5)我国从碳达峰到实现碳中和的时间,比西方发达国家短得多,减排任务十分艰巨,需要充分挖掘和发挥各行各业的智慧和力量。

开展能源转型“人民战争”的基本要求是:

(1)政府是能源转型的领导者、组织者和协调者。省、市、县政府必须主动作为,扛起责任,将碳达峰和碳中和纳入到本地区生态文明建设整体布局中,通过深入调查研究,提出本地区实现碳达峰和碳中和的路线图、中长期规划和近期实施方案。

(2)构建新型电力系统是实现碳达峰和碳中和的关键。新型电力系统不仅是保障新能源消纳的平台,也是多种能源转换、相互沟通、协同互补的枢纽,要向社会公平开放,把服务全社会的碳达峰和碳中和作为努力方向和应尽的责任。不片面强调电能替代,避免电力唱独角戏,特别在能源转型初级阶段,应充分、合理地利用各种清洁能源,比如当太阳能、生物质能可以直接供热时,就不必再转换成电力。

(3)各行各业、每一个工业园区、每一个企业,都必须积极行动起来,研究制定自己的碳达峰、节能降耗、实现零碳或近零碳排放的阶段目标和具体措施,个个争做能源转型的先锋。我国建筑行业节能潜力巨大,需要以更大的勇气和创新精神,不断缩小与先进国家的差距,努力为实现“3060”目标作出应有的贡献。

(4)能源转型事关中华民族的永续发展,人人有责,必须增强全体公民的参与意识。建议将我国政府向全世界作出碳达峰和碳中和庄严承诺的日子,即每年的9月22日确定为国家“绿色能源日”(能源转型宣传日),全国每年在这一天统一行动,以“我为能源转型做贡献”、“保护地球人人有责”、“绿色低碳生活方式好”等为主题,利用一切媒体,展开强大宣传攻势,营造良好的能源转型舆论氛围。

4.2 实施可再生能源“农村包围城市”战略

这是能源转型人民战争的重要组成部分。与城市相比,农村开发可再生能源具有先天的优势,不仅有土地资源可供风电和太阳能开发利用,而且还有丰富的生物质资源,可直接用于供热,或生产沼气,或以热电联产方式进行利用等。河南省兰考县的经验证明,全国大部分农村不仅可以做到能源基本自给,有的甚至还可以向城市提供富余电力。

从我国国情看,如果没有农村可再生能源资源充分、深度的开发,实现“3060”目标是不可想象的。农村是可再生能源开发的热土和战场,过去是城市向农村供电,以后可以做到部分农村向城市供电,由受端变为送端。

农村可再生能源的开发利用,是彻底改变农村面貌,实现乡村振兴和农村现代化的一个新途径或突破口。未来将有越来越多的农户,成为新能源的“产销者”。农村将诞生一个新的产业:绿色能源产业(可简称“绿能业”),它将与种植业和养殖业并列,成为农村新兴的第三大产业。

我国从现在到实现碳中和,大约还有近40年的时间,发展农村绿色能源产业,需要制定一个长度为40年、包括短期、中期的发展规划。人们完全有理由相信,通过近40年持之以恒的努力奋斗,依靠绿色能源产业,我国农村一定会发生天翻地覆的变化。

建议国家在农业农村部或国家乡村振兴局内,设立乡村新能源产业司,制定相关政策,统筹规划、协调和推进农村绿色能源产业的发展。

4.3 优化%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD分区规模,实行分而治之方针

应对“两高一低”带来的挑战,很难想象将全国%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD作为一个整体(或者分为东西两个同步%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD),进行统一的研究和安排,这样做由于情况复杂,矛盾交织,既使付出高昂电价,也难达到目的。明智的办法是优化%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD分区规模(包括适当缩小同步%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD),实行分而治之方针:一是可使问题简单化,降低治理成本;二是有利于因地制宜,精准施策;三是可限制事故影响范围,减小可能发生的损失。

(1)欧洲%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD的基本经验

欧洲尽管可再生能源资源赋存条件较差,能源转型却取得了令世人瞩目的成绩,有很多值得我国学习和借鉴的东西,其中最基本、最重要的一条,就是实行分而治之的经验。

欧洲%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD联网国家虽多,但基本以国为界进行分区管理。多数国家国土面积不大,从纯技术角度看,这样的分区可能过小,但实践的结果表明,正是这样的分而治之,与可再生能源的特性相契合,成就了欧洲的能源转型。

截止2020年底,比利时、瑞典、奥地利的煤电已经退出运行,未来5年内,还有法国、斯洛伐克、英国、爱尔兰、意大利5国相继“退煤”。多数国家新能源发电量占比已接近或超过40%,其中奥地利、克罗地亚、德国等国达到或超过50%,丹麦达到80%。到2050年欧洲各国均可实现碳中和。

欧洲%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD分而治之的经验,包含两个要点:一是各国电力以自平衡为主,与周边国家的电力交换尽管重要,但基本上是盈余的调节互补(不排除个别面积很小的国家,电力供给需要依赖它国)。二是新能源开发的基本原则是“分布式为主,就近开发优先”。

以德国为例,新能源80%以上接入配%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD,其风电机组星罗棋布遍及全国。德国也规划要新建3到4回超高压线路,将北部富余的风电送往南部,但投运时间大约接近2030年。

分而治之使电源均匀分布,带来的一个重要结果,就是欧洲%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD的最高电压等级,一直维持400千伏而不需要再提高。不在意%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD电压等级的高低,只追求可再生能源比例的提高;不注重形式和虚名,只关心内容和实效,这种观念是值得称道和学习的。

(2)我国%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD分而治之的基本模式

我国省级%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD的数量和规模,与欧洲国家%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD的数量和规模很相似,借鉴欧洲经验,我国可以省级%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD为基本分区平衡单元,将构建新型电力系统的责任分散并压实给各省。每个省级%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD应在尽可能提高可再生能源自给率的同时,因地制宜,应对“两高一低”挑战,确保%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD安全稳定。我国%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD本来就以省为实体,实行分而治之方针,有良好的现实基础。

省级%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD、区域同步%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD、全国互联%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD,这三个层级的%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD在平抑新能源的波动性和间歇性,改善%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD运行特性,确保%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD安全稳定供电方面,各自发挥不同的作用。

省级%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD是基本的分区平衡单元,发挥基础性、决定性作用;区域同步%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD扩大平衡范围,调节盈余,提供包括调峰调频在内的后备和援助;全国互联%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD跨区远距离直流输电,按协议对不能自平衡的省%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD补充电力,主要满足基荷需求。一般而言,新能源跨区域远距离输送,缺乏调节能力,经济性差,应当以予合理控制。

区域%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD不宜作为基本平衡单元,原因在于:第一,能源转型必须由政府主导,区域%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD没有对应的一级政府。第二,省级%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD内完全做到消除电力阻塞现象,已很不容易,区域%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD更加困难。第三,有源配%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD是新型电力系统的基础,区域%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD无法像省级%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD那样与其保持密切的双向互动关系。第四,更大范围的统一平衡和治理,比相对分散的平衡和治理,不仅更复杂和困难,经济代价也大得多。

分而治之还涉及到同步%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD的规模问题。我国%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD近几年新增了云南、川渝两个同步%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD,数量由6个变为8个。南方和华中两个区域%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD结构因此得到优化,化解了不少对%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD安全稳定造成威胁的风险,为提高新能源消纳比例创造了更好的条件。可以肯定,我国今后同步%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD数量只会增加,不会减少,华中和华北%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD应尽早恢复为两个同步%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD运行。

以省级%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD为基本分区平衡单元的分而治之,是我国构建新型电力系统,加速能源转型的最佳途径。我国地域广大,东西南北中,每个省级%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD情况各异,只要实事求是,尊重客观规律,各自都能创造出符合实际、具有本地特色的能源转型模式。

4.4为构建新型电力系统提供体制机制保障

“深化电力体制改革,构建以新能源为主体的新型电力系统”, 是中央财经委员会第九次会议为实现“3060”目标而提出来的,两句话是一个整体,其内在逻辑告诉人们,构建新型电力系统必须以深化电力体制改革为先导,如果体制改革不到位,新型电力系统是无法顺利构建起来的。

我国新一轮电力体制改革6年来的探索和实践表明,以“区域%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD+输配分离”,替代现行的“一网独大+输配合一”的%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD体制,不仅符合我国的大国国情,也是构建新型电力系统的必然要求。

为了应对“两高一低”带来的挑战,确保新能源的有效消纳,电力系统不仅%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD侧,包括电源侧和负荷侧都需要采取必要措施。但每个环节具体怎样做,相关的规程规范怎样制定,必须坚持系统思维,以电力系统整体经济性最优为目标进行统筹安排。认为“享受主体电源地位,就要承担主体电源责任”,主张大幅提升新能源调节能力的观点,缺乏系统观念,容易造成投资浪费,是不合理的。

传统电力系统向新型电力系统的演变进程中,还会发生一些让竞争性企业难以接受的事情。比如由于煤电逐渐退出,分布式新能源不断增加,经输%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD送入配%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD的电力潮流将出现减少的趋势,这本来是个好现象,但如果输配不分开,%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD企业为了完成盈利指标,必然会本能地阻止这种趋势的发展,无意中造成电力系统转型的延缓。

新型电力系统的构建,迫切需要有一个客观、公正、专业、权威的组织者和协调者,因此,今天输配分离改革比任何时候都显得重要。输电与配电的性质明显不同,前者具有垄断性和公益性,后者具有分散性和竞争性,输配分离实际上是落实中央深化电力体制改革9号文的要求,重新定位%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD企业功能的必然结果。

输配分离后不再存在“运动员”与“裁判员”混淆的问题,输%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD企业可以受政府委托,代表国家出面来推动和组织新型电力系统的构建工作;而配%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD企业则被推向市场并交由省政府主管,可以更好地向能源互联网企业发展,为各省实现“3060”目标提供有力支撑。

实行分而治之构建新型电力系统,区域%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD虽然不是基本的平衡单元,但实行区域%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD体制,对于打破不合理的超级垄断,营造良好的学术民主氛围,充分调动各地积极性,形成勇于开拓创新、你追我赶生动活泼的“比较竞争”局面具有至关重要的作用,与输配分离改革一样不可缺少。从发展适应性看,实行区域%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD体制也是新型电力系统扁平化、低惯量化的内在要求。

除体制改革外,建立完善的包括容量市场、辅助服务市场、配%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD微平衡市场等在内的电力市场体系,以及一整套科学合理的交易机制也非常重要。新能源的交易和高比例消纳、灵活性电源的投资回报、各种所需资源的定价问题等,都需要市场发挥决定性作用。但这样的市场体系及其交易机制,是不可能建立和运营在原来的电力体制基础上的。

对于我国来说,实现“3060”碳达峰和碳中和目标,关键的制约因素不是资源、不是技术、也不是资金,而是体制。如果现行“一网独大+输配合一”的%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD体制没有革命性的变革,新型电力系统的构建难以成功,能源转型的目标也难以如期实现。

4.5 充分发挥规划在构建新型电力系统中的重要作用

4.5.1电力规划也存在体制改革问题

电力规划是政府的职能,但我国的国家电力规划研究中心却设在一家企业集团内,依托企业的技术力量开展规划研究工作,说明我国电力规划体制存在政企不分问题。企业有自身的利益,企业的下属单位及其职工,维护企业的利益是天经地义的。要求设在企业内的规划机构摆脱企业利益的影响,秉承“独立、公正、科学、开放”的宗旨进行规划研究,不仅于情于理不合,事实上也很难做到。伴随企业在市场上的竞争,规划权难免有意无意、或轻或重成为竞争的筹码。

有三种可供选择的改革方案:一是取消国家电力规划研究中心,所有的规划课题都由国家能源局电力主管部门通过招标,选择一家或多家咨询机构进行,并组织专家评审验收。二是国家能源局内设立国家电力规划研究所,保留一支精干的规划研究队伍,除负责前述方案一的工作外,自己也承担一些重要的战略性规划研究课题,使能源局拥有更多的规划话语权。三是如果实行输配分开改革,可考虑将国家电力规划研究中心归入国家输%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD公司,两者一体化管理,有利于密切结合实际,使规划成果更具科学性、权威性。

4.5.2 需要从规划层面开展研究的重点课题

构建新型电力系统需要开展一系列具有创新性、挑战性的重大课题研究。如果能够通过电力规划体制改革,营造出良好的学术民主氛围,让规划工作者在思想完全解放,没有利益羁绊的情景下,对下列专题进行自由的研究和讨论,必然会获得有价值的、对新型电力系统构建产生重大影响的研究成果。

(1) 《煤电和天然气电建设的基本原则和退出路径规划》

——根据煤电在新型电力系统中承担调峰、提供转动惯量、备用及保安容量的功能定位,确定煤电的新增和退出原则以及相应的规划安排;

——有限的新增煤电,只能布局在负荷集中地区。煤电远距离输送,既降低煤炭自身的利用率,又削弱%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD消纳新能源的能力,还增加%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD安全风险,是优先考虑退役或退出的对象;

——天然气发电是能源转型的桥梁,在相当长的一段时间内,积极发展天然气分布式电源,有利于加快我国能源转型的步伐;

——研究不同发展阶段出现极端气候时,%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD应采取的合理对策,以及各区域(或省)%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD煤、气电需要的装机容量。

(2) 《核电的发展布局和西藏水电的开发原则》

——安全重于泰山,明确放弃在内陆建设核电的想法,审慎提出沿海核电中长期建设规划;

——充分重视生态保护、地质条件、开发成本等制约因素,以发展的眼光和系统思维,科学评估我国实现“3060”目标与西藏水电大规模开发的关系,实事求是提出具有前瞻性、符合国家整体利益的建议;

(3) 《中东部地区可再生能源高比例自给规划研究》

——中东部地区新能源(包括海上风电)资源,与德国等欧洲国家比较分析;

——实现可再生能源高比例自给的经济社会优势;

——新能源、可再生能源、清洁能源(含核电),对实现碳中和目标的贡献率分析比较;

——中部与东部新型电力系统电源结构比较和电力互济研究。

(4) 《我国各省或区域新型电力系统的构建模式和特点研究》

——各省或区域%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD可再生能源、新能源发电量在不同阶段的占比比较;

——各省或区域%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD不同时期分层分区电力潮流发生变化的原因和对策,以及输%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD进入内涵型发展阶段的调整优化研究;

——解开华北与华中交流特高压联网研究、各地已建交流特高压%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD不同发展阶段的利用方式研究;

——三峡水电站原供电方案重新调整的时机、必要性和可行性研究;

——云南、四川电力系统率先实现近零碳排放的可行性研究;

——各省或区域新型电力系统的构建模式和经验比较互鉴。

5

新型电力系统和交流特高压前景预测

5.1 2030年前是构建新型电力系统的探索和准备阶段

碳达峰前,传统电力系统处于向新型电力系统演变的初级阶段,即量变的逐渐积累阶段。我国已确定的目标是2030年太阳能和风能装机达到12亿千瓦以上,估计可提供的电量占比在20%到25%之间。

按照世界各国的经验,新能源发电量占比为25%以下时,主要利用传统%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD的调节能力即可实现,电力系统消纳新能源的压力并不很大。因此2030年前是我国构建新型电力系统的一个准备期和窗口期,这个阶段需要做好以下准备工作:

一是体制机制准备,必须将电力体制改革进行到底,以革命的精神破除一切束缚新能源生产力发展的障碍。

二是规划研究准备,认清发展方向,做好顶层设计,制定科学策略。

三是技术创新准备,以更大的决心和投入,营造更好的竞争氛围,推动储能、光伏等新能源技术进一步突破。

四是公民素质准备,增强民众的参与意识、节能意识、市场意识,提高民众对电价按市场规律波动的承受能力。

五是经济实力准备,确保社会财富持续增长,增强全社会对能源转型应付出的经济代价的承受能力。

六是试点示范准备,培育各行业、各地区新能源开发利用以及零碳排放典型,并对其提供的经验进行总结验证,为大规模推广创造条件。

只要认真做好这些准备工作,我国碳中和目标提前至2055年,甚至2050年实现也是可能的。

5.2新型电力系统的构建必然使交流特高压最终出局

世界%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD的发展史已经证明,%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD电压等级的提升不仅应当、而且完全能够止步于超高压。交流超高压除400千伏、500千伏等级外,还有750千伏等级,由于1000千伏交流特高压工程存在“寄生性”、利用率低等缺点,如果在局部有需要的地区,选择建设750千伏%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD工程与500千伏%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD互联方案(类似北美%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD中的情况),不一定就比交流特高压方案差。%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD建设方案的优劣,需要远近结合、充分考虑新能源发展的影响,通过全面的技术经济比较确定,电压级差的大小不是决定因素。进行%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD建设方案比选时,750千伏方案不应当被排除在外。

交流特高压%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD工程造价高,利用率低,它的建设不仅会推高电价,还因其固有的属性不利于新型电力系统的构建,用它拉动经济(GDP)增长,无异于饮鸩止渴。如果交流特高压%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD的建设还要继续下去,意味着我国实现“3060”碳中和目标,选择的是一条成本最高、矛盾最多、风险最大、费时最长的道路。

%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD电压等级的选择是一个工程技术问题而非政治问题,决定它最终命运的是新能源技术的创新和新型电力系统的技术特性,而不是人的意志。纸是包不住火的,一切矛盾都会在%E5%BF%85%E5%A8%81%E4%BD%93%E8%82%B2%E5%A8%B1%E4%B9%90app%E4%B8%8B%E8%BD%BD转型和技术创新中暴露出来。

可以预计在不太长的时间里,交流特高压将被淹没在能源转型人民战争的汪洋大海之中。新事物必然战胜旧事物,这是无法抗拒的客观规律。