2021-10-08
去年12月，我國在氣候雄心峰會(huì )上表示，到2030年，中國風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機容量將達到12億千瓦以上；今年3月，中央財經(jīng)委員會(huì )第九次會(huì )議提出，要構建以新能源為主體的新型電力系統；6月，國家能源局又發(fā)布了《關(guān)于報送整縣（市、區）屋頂分布式光伏開(kāi)發(fā)試點(diǎn)方案的通知》，這是實(shí)現“雙碳”目標與鄉村振興兩大國家重大戰略的重要措施。
通威常德“漁光一體”基地
業(yè)內專(zhuān)業(yè)人士預測，到2030年，我國風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電實(shí)際裝機容量將大大超出12億千瓦，或可達16億千瓦。截至2020年底，全國口徑并網(wǎng)風(fēng)電、太陽(yáng)能總裝機容量為5.3億千瓦。這意味著(zhù)，未來(lái)10年，我國新能源裝機將新增至少6.7億千瓦，新能源發(fā)展將迎來(lái)又一輪高峰期，大量的新能源裝機將對電力系統產(chǎn)生前所未有的巨大影響。
然而當前，我國電力系統電源結構仍以火電為主，面對降碳目標，構建以新能源為主體的新型電力系統并不意味著(zhù)摒棄火電，而是對新能源與火電的協(xié)調發(fā)展提出了新要求。
煤電與光伏儲能聯(lián)動(dòng)發(fā)展模式探索
站在煤電企業(yè)的角度，新能源是一個(gè)新事物、一個(gè)競爭對手，但如果打開(kāi)格局，從整個(gè)電力系統的視角來(lái)看，新能源與煤電的關(guān)系應該是相輔相成的。構建以新能源為主體的新型電力系統要從大處著(zhù)眼、小處著(zhù)手，煤電企業(yè)應打破原有思維模式，從實(shí)際出發(fā)，突破革新，用開(kāi)放和包容的態(tài)度不斷探索實(shí)踐，尋找與新能源和諧共處的發(fā)展方向。
內涵式發(fā)展與外延式發(fā)展相結合，可實(shí)現內部和外部“雙減碳”。對內，煤電企業(yè)要充分挖掘自身潛力，激發(fā)內在活力，通過(guò)技術(shù)革新和優(yōu)化改造進(jìn)一步提升機組的安全性、可靠性、經(jīng)濟性；通過(guò)深化管理體制機制改革打破固化的管理模式，貫徹集約化和精細化的管理理念，合理分配內部資源，減少內耗，有效提升管理效率，強化內部?jì)?yōu)勢，實(shí)現“內減碳”。對外，煤電企業(yè)要不斷開(kāi)拓創(chuàng )新，以傳統煤電為立足點(diǎn)，通過(guò)與新能源及儲能的深度融合，充分發(fā)揮各產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢補齊短板，在不同情境下靈活調整運行模式，合理高效利用能源，從而實(shí)現“外減碳”。
只有不斷前進(jìn)深化能源技術(shù)革命，才有更多的發(fā)展空間。煤電企業(yè)要順應新形勢下的要求，借助能源革命的東風(fēng)，加快轉型發(fā)展，探索多樣的發(fā)展方向。
例如，煤電廠(chǎng)多位于郊區，近煤礦區或沿海沿江，廠(chǎng)區大多空間開(kāi)闊，部分還配套建設職工及家屬生活社區，在不影響電廠(chǎng)安全生產(chǎn)的前提下，可充分利用廠(chǎng)區及生活區建筑屋頂、停車(chē)場(chǎng)、煤場(chǎng)頂棚等區域，在建設分布式光伏時(shí)，無(wú)需另外投資建設升壓站，而是通過(guò)接入廠(chǎng)用電系統，即可實(shí)現并網(wǎng)。光伏所發(fā)電量可供廠(chǎng)內辦公、照明、卸煤碼頭岸電及生活區用電使用，可在降低廠(chǎng)用電率的同時(shí)，將就地消納后富余的電量上網(wǎng)，產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益。
又如，煤電廠(chǎng)可根據裝機容量，按比例配置一定規模的電力儲能，建設儲能電站，與廠(chǎng)內燃煤發(fā)電及分布式光伏形成互補聯(lián)動(dòng)模式。燃煤發(fā)電“源隨荷動(dòng)”，光伏發(fā)電“靠天吃飯”且夜晚沒(méi)有出力，當新能源接入系統容量占比不斷提升，新能源的波動(dòng)性和間斷性將導致電源側的調頻和頂峰壓力激增，因此，新型電力系統勢必需要煤電企業(yè)擁有深度調峰的靈活性。除發(fā)電機組的靈活性改造外，在電源側尤其是在煤電企業(yè)建設儲能站，是緩解這一狀況的有效措施之一。
此外，在光伏車(chē)棚建設的同時(shí)，可配套建設車(chē)輛充電系統，為通勤班車(chē)、公務(wù)車(chē)、私家車(chē)、助動(dòng)車(chē)等提供充電服務(wù)，滿(mǎn)足廠(chǎng)內車(chē)輛的充電需求，實(shí)現電動(dòng)車(chē)輛充電的統一有序管理，提升清潔能源利用率。
進(jìn)一步思路拓展，結合換電重卡的概念，位于礦區、化工區、機場(chǎng)、港口等附近的煤電廠(chǎng)，可在廠(chǎng)內建設換電重卡充電站，利用分布式光伏或在煤電機組較低出力時(shí)對重卡電池進(jìn)行充電，減少機組低負荷運行時(shí)間，提高機組經(jīng)濟性。一批電池充電完畢后，可由專(zhuān)車(chē)運輸至廠(chǎng)外更換電站，為重卡提供換電服務(wù)，替換后的空電池可由專(zhuān)車(chē)運回廠(chǎng)內充電站充電，在助力高耗能物流運輸行業(yè)減碳增效的同時(shí)，為企業(yè)增創(chuàng )一定的經(jīng)濟收益。
煤電與光伏儲能聯(lián)動(dòng)發(fā)展優(yōu)勢凸顯
煤電和新能源絕不是“既生瑜何生亮”的關(guān)系，相反，常規能源與新能源其實(shí)是命運共同體。未來(lái)，伴隨新電改的推進(jìn)和能源互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，各種能源協(xié)調發(fā)展、多能互補是大趨勢，煤電與光伏儲能聯(lián)動(dòng)發(fā)展的優(yōu)勢也將逐步顯現。
在利用煤電廠(chǎng)內建筑屋頂等空閑區域開(kāi)發(fā)分布式光伏項目時(shí)，如充分利用空閑區域，預期建設規模將大于分布式光伏允許低壓并網(wǎng)最大容量，并可根據實(shí)際情況，靈活采用多點(diǎn)分散并網(wǎng)或集中并網(wǎng)的方式，根據廠(chǎng)用變壓器冗余量及能耗水平選擇合適并網(wǎng)點(diǎn)，直接利用廠(chǎng)用電系統實(shí)現并網(wǎng)。與用戶(hù)側分布式光伏項目比較，在高壓并網(wǎng)的情況下，此模式可減少一座升壓變電站的投資。
煤電企業(yè)人才資源廣博，經(jīng)長(cháng)期生產(chǎn)運行經(jīng)驗的積累，組織機構完善、人員配置齊全，且在技術(shù)力量方面具有得天獨厚的優(yōu)勢。相較于燃煤發(fā)電系統，光伏、儲能屬于簡(jiǎn)單系統，雖原理有差異，但經(jīng)過(guò)培訓后，煤電廠(chǎng)技術(shù)人員較容易就能熟悉和掌握。聯(lián)動(dòng)光伏儲能發(fā)展，無(wú)論在項目前期建設，還是后期經(jīng)營(yíng)管理、運行維護階段，在人力資源方面，煤電企業(yè)需要做的是統籌安排、合理分配廠(chǎng)內的存量資源，可大大減少人力資本投入。
在聯(lián)動(dòng)發(fā)展光伏儲能后期運維階段，煤電企業(yè)可充分發(fā)揮廠(chǎng)內技術(shù)及人員優(yōu)勢，通過(guò)成立運維工作專(zhuān)班、將光伏儲能運維納入廠(chǎng)內運維統一管理等形式，有效降低運維成本?？蓞⒖济弘姀S(chǎng)運維規程，建立完善的光伏儲能管理制度體系，通過(guò)精細化管理，在低運維成本的情況下，持續保障高運維質(zhì)量。
結語(yǔ)
“雙碳”背景下，我國電力系統電源結構將發(fā)生深刻變革，構建以新能源為主體的新型電力系統為電力系統的發(fā)展定下了基調，將新能源提升到了前所未有的新高度，以風(fēng)電、光伏為主的新能源必將迎來(lái)一輪爆發(fā)式增長(cháng)。碳達峰、碳中和是一項長(cháng)期、復雜和系統性的工程，“十四五”是實(shí)現碳達峰的關(guān)鍵期、窗口期，新能源的高速發(fā)展需要科學(xué)的戰略部署以及完善的政策體系保障。同時(shí)，電力系統中的各個(gè)環(huán)節也應從實(shí)際出發(fā)，充分挖掘并發(fā)揮自身優(yōu)勢，積極探索與新能源及儲能聯(lián)動(dòng)發(fā)展的路徑。煤電企業(yè)通過(guò)與光伏儲能的聯(lián)動(dòng)發(fā)展，可有效降低廠(chǎng)用電率、提升能源利用效率和機組靈活性，既為實(shí)現“雙碳”目標助力，也為探索常規能源與新能源及儲能的攜手并進(jìn)提供發(fā)展思路。