电网面临新能源消纳能力“大考”

当前，电网消纳新能源的能力仍然有限，普遍采用电源调电源的方式，即依靠火电维持电网稳定，进而实现不稳定电源的入网。未来，电网需要成为“多种储能方式+灵活、智慧调度能力”构成的新型电网。
提升清洁能源消纳力度，电网是关键。在“碳达峰、碳中和”目标下，新能源爆发增长、规模化并网已是大势。在这一背景下，电网是否已经做好充分准备？电网的灵活调节能力是否充足？又该做出哪些改变？

提升新能源消纳能力和保证

电力系统的可靠性要实现内在统一

数据显示，截至2020年底，我国可再生能源发电装机总规模达到9.3亿千瓦，占总装机的比重达到42.4%，较2012年增长14.6个百分点，发电量达到2.2万亿千瓦时，占全社会用电量的比重达到29.5%，较2012年增长9.5个百分点。

对于电网如何提升清洁能源消纳能力，盛世景资本智造中国投资总监吴川认为，未来新能源电力将猛增，而火电将逐渐减少，应对更高比例新能源消纳，电网现阶段已经开始发力，譬如新建抽水蓄能为代表的电网储电能力、建设更加智能的数字电网等。

“当前，电网消纳新能源的能力仍然有限，普遍采用电源调电源的方式，即依靠火电维持电网稳定，进而实现不稳定电源的入网。未来，电网需要成为‘多种储能方式+灵活、智慧调度能力’构成的新型电网，才能更好消纳清洁能源，这也是保障电网安全的科学之路。”吴川表示。

中国社会科学院财经战略研究院副研究员冯永晟告诉记者，高比例消纳清洁能源需要坚强、灵活、智能的电力系统，其中电网结构无疑是关键基础设施。支持可再生能源大发展，首先要做好网、源、储的协同规划，科学规划的前提是以准确的市场信号为依据，避免网、源不协调的隐患。

“提升新能源消纳能力和保证电力系统的可靠性，是一对内在矛盾。只有围绕可靠性标准构建起来的电力市场，才能实现二者的统一。因此，需要联合各类系统资源，包括清洁能源本身，共同为系统可靠性作出贡献。”冯永晟表示。

推动清洁能源消纳方式由计划机制

向市场化交易平稳过渡

截至2020年底，我国清洁能源消费占一次能源消费比重达到24.3%，水电、风电、光伏发电装机规模均位居全球首位。未来，为如期实现“碳达峰、碳中和”目标，风电、光伏等新能源进入装机倍增阶段是大势所趋。新能源装机爆发，对电网的压力可想而知。

国家能源局电力司司长黄学农曾提出，要科学制定新能源合理利用率目标，形成有利于新能源发展和新型电力系统整体优化的动态调整机制。各地风光资源不同、负荷情况各异、系统电网结构也不一样，要因地制宜，制定各地的目标，充分利用系统消纳能力，积极提升新能源发展空间。

对此，冯永晟表示，电网企业首先要确保系统的可靠性，支撑电力系统安全稳定高效运行，在落实国家现行的可再生能源发电消纳政策的同时，助力消纳方式由计划机制向市场化交易平稳过渡。

“同时，除了加强主要输电通道建设外，还要加强配网建设，增强网架结构，更好支持分布式电源的发展。此外，要提升系统运营的信息化和智能化水平，增强抗风险能力和应急响应能力。”冯永晟称。

吴川认为，就现阶段而言，电网中尚有大量的调节能力，支撑现有规模的新能源并网，仍有宝贵的窗口期。“但是，电网需要更高标准做好顶层设计，谋划未来三十年到五十年的长远规划，同时抓紧对输、配、储、调度等各类新技术的开发和应用，为更高比例的新能源消纳做准备。”

新能源要与电力系统实现双向适配

通过价格信号引导资源配置

在黄学农看来，新能源存在一定靠天吃饭的特性，大规模并网后要同时保证用电的可靠，就需要构建新型电力系统，提供灵活调节能力。电网一手牵着发电侧，一手牵着用户，在构建新型电力系统过程中，发挥着核心作用。“这需要在发电侧，加强火电灵活性改造，包括推动抽水蓄能电站、天然气调峰电站的建设。在电网侧，加大基础设施建设，提升资源优化配置能力，特别要发挥大电网资源互济的作用。在用户侧，推进终端电能替代特别是绿色电能替代，提高需求侧响应能力。”

吴川认为，提高电网对新能源的消纳能力，一方面需要电网更加智慧和坚强，实现电力运行的快速感知、智慧决策和灵活调度；另一方面需要拥有电力调蓄能力，包括建设大规模储能能力、功率型调节能力等。“在新能源为主体的新型电力系统中，电网的职能会发生一定变化，从传统的‘输、配’为主，逐渐转变为‘输、配、储’结合，拥有更强大的电网独立控制的调度能力。未来，主要以科技为支撑，使用新技术、新方式提高电网的消纳能力。”

“新能源规模化发展与电力系统要实现双向适配，要依靠科学设计的市场机制，通过价格信号引导资源配置。”冯永晟认为，“电力系统实现新能源的高比例消纳，依赖于包括供求两侧的各类系统资源，这些资源在电力系统中的功能定位需在市场化改革进程中予以明确，并通过合理的方式保障其收益和投资预期。”

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