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國家能源局:推動多領域清潔能源電能替代 充分挖掘用戶側消納新能源潛力

智通財經 · 01/06/2023 03:40

智通財經APP獲悉,1月6日消息,國家能源局綜合司就《新型電力系統發展藍皮書(徵求意見稿)》公開徵求意見。徵求意見稿提出,推動多領域清潔能源電能替代,充分挖掘用戶側消納新能源潛力。推動各領域先進電氣化技術及裝備發展進步並向各行業高比例滲透,交通領域大力推動新能源、氫燃料電池汽車全面替代傳統能源汽車,建築領域積極推廣建築光伏一體化清潔替代。工業領域加快電爐鋼、電鍋爐、電窯爐、電加熱等技術應用,擴大電氣化終端用能設備使用比例。積極培育電力源網荷儲一體化、負荷聚合服務、綜合能源服務、虛擬電廠等貼近終端用戶的新業態新模式,整合分散需求響應資源,打造具備實時可觀、可測、可控能力的需求響應系統平臺與控制終端參與電網調度運行,提升用戶側靈活調節能力。

另外,徵求意見稿提出,打造“新能源+”模式,加快提升新能源可靠替代能力。推進新能源與調節性電源的多能互補,推廣電力源網荷儲一體化發展模式,強化清潔能源資源評估和功率預測技術研究,延長預測週期、提升準確性、完善調度運行輔助決策功能,深化極端天氣下功率預測技術研究,加強源荷互動,打造源網荷儲聚合體。深度融合長時間尺度新能源資源評估和功率預測、智慧調控、新型儲能等技術應用,推動系統友好型“新能源+儲能”電站建設,實現新能源與儲能協調運行,大幅提升發電效率和可靠出力水平。

部分原文如下:

新型電力系統發展藍皮書(徵求意見稿)

四、總體架構與重點任務

以習近平新時代中國特色社會主義思想爲指導,完整、準確、全面貫徹新發展理念,着力推動高質量發展,主動構建新發展格局,積極穩妥推進碳達峯碳中和,推動能源清潔低碳高效利用。着力打造以“錨定一個基本目標,聚焦一條主線引領,加強四大體系建設,強化三維創新支撐”爲主的新型電力系統總體架構。以助力規劃建設新型能源體系爲基本目標,以加快構建新型電力系統爲主線,加強電力供應支撐體系、新能源開發利用體系、儲能規模化佈局應用體系、電力系統智慧化運行等四大體系建設,強化適應新型電力系統的標準規範、核心技術與重大裝備、相關政策與體制機制創新的三維基礎支撐作用。

(一)加強電力供應保障性支撐體系建設

統籌綠色與安全,推動保障性支撐電源建設,大力發展常規水電、氣電、核電,推動煤電清潔低碳發展、優化發展佈局,依託技術創新提升新能源可靠替代能力,構建多元化電力供應體系。

一是充分利用各類電源互補互濟特性,構建多元綠色低碳電源供應結構。科學有序安排新增電源裝機規模、結構和佈局,充分發揮水、核、風、光、煤、氣等多能互補優勢。統籌水電開發和生態保護,積極安全有序發展核電,大力推動新能源開發建設,按需規劃清潔高效火電合理佈局,因地制宜發展生物質能發電。加強負荷中心城市本地電源支撐能力,強化黑啓動電源建設,爲保障電力系統高效安全穩定運行奠定重要基礎。

二是穩住煤電電力供應基本盤,推動煤電靈活低碳發展。新增煤電重點圍繞送端大型新能源基地、主要負荷中心、電網重要節點,統籌資源、嚴格管理、科學確定並優化調整煤電項目佈局。在受端地區適當佈局一批煤炭儲配保障基地,提升煤炭應急保障能力。推動煤電靈活性改造,加大煤電超低排放改造和節能改造力度,推廣機組新型節能降碳技術,加快開展新型CCUS技術研發及全流程系統集成和示範應用。

三是打造“新能源+”模式,加快提升新能源可靠替代能力。推進新能源與調節性電源的多能互補,推廣電力源網荷儲一體化發展模式,強化清潔能源資源評估和功率預測技術研究,延長預測週期、提升準確性、完善調度運行輔助決策功能,深化極端天氣下功率預測技術研究,加強源荷互動,打造源網荷儲聚合體。深度融合長時間尺度新能源資源評估和功率預測、智慧調控、新型儲能等技術應用,推動系統友好型“新能源+儲能”電站建設,實現新能源與儲能協調運行,大幅提升發電效率和可靠出力水平。

四是統籌不同電力供應方式,實現遠距離輸電與就地平衡兼容幷蓄。西部、北部地區着力提升新能源就近消納利用規模,不斷優化跨省跨區輸電通道送端配套電源結構,持續提高輸電通道利用率和清潔能源電量比重。東、中部地區加強受端交流網架建設,爲跨省跨區通道饋入提供堅強網架支撐,依託省區外電力與本地電源共同滿足新增電力需求,實現“電從遠方來”與“電從身邊來”相輔相成,提升系統安全穩定運行水平。

(二)加強新能源高效開發利用體系建設

加大力度規劃建設以大型風電光伏基地爲基礎、以其周邊清潔高效先進節能的煤電爲支撐、以穩定安全可靠的特高壓輸變電線路爲載體的新能源開發利用體系。推動新能源集中與分佈並舉、陸上與海上並舉、就地利用與遠距離外送並舉,構建新能源多元化開發利用新格局。

一是推動主要流域可再生能源一體化、沙漠戈壁荒漠地區新能源及海上風電集約化基地化開發。穩妥推動西南地區主要流域可再生能源一體化基地建設,實現水電、風電、光伏發電、抽水蓄能等一體化規劃研究、開發建設、調度運行與電力消納。重點圍繞沙漠戈壁荒漠地區推動大型風電、光伏基地建設,結合清潔高效煤電、新型儲能、光熱發電等,形成多能互補的開發建設形式,探索建立新能源基地有效供給和電力有效替代新模式。積極推動海上風電集羣化開發利用,一體化統籌海上風電的規劃、建設、送出、併網與消納,並逐步由近海向深遠海拓展。

二是發揮大電網資源配置作用,推動主幹網架提質升級、柔性化發展,支撐高比例新能源高效開發利用。兼顧全國大範圍資源優化配置和電網合理分區,加強跨省跨區輸電通道建設,提升電力資源優化配置能力,原則上以輸送清潔能源電量爲主,加強送、受端交流電網,補齊電網薄弱環節。科學優化走廊方案設計,加強密集輸電通道風險管控,滿足系統安全穩定運行需求。結合新型輸電技術,推動直流輸電柔性化建設與改造,優化網架結構,形成分層分區、柔性發展、適應性強的主幹網架。

三是推動分散式新能源就地開發利用,促進新能源多領域跨界融合發展。加快推動中東部和南方地區分散式風電及分佈式光伏發電開發,以就地利用爲主要目的拓展分散式新能源開發應用場景。積極推動各具特色的電力源網荷儲一體化項目,圍繞公共建築、居住社區、新能源汽車充電樁、鐵路高速公路沿線等建築、交通領域,發展新能源多領域融合的新型開發利用模式。

四是推動分佈式智能電網由示範建設到廣泛應用,促進分散式新能源併網消納。圍繞分散式新能源併網消納、邊遠地區供電保障、工商業園區個性化用能需求等典型場景,積極開展分佈式智能電網示範建設。提升分散式新能源可控可調水平,完善源網荷儲多元要素互動模式,滿足更高比例分散式新能源消納需求,推動局部區域電力電量自平衡,加快分佈式智能電網廣泛應用。持續推進配電網標準化、透明化、智慧化建設,適應分佈式智能電網發展需要。

五是推動多領域清潔能源電能替代,充分挖掘用戶側消納新能源潛力。推動各領域先進電氣化技術及裝備發展進步並向各行業高比例滲透,交通領域大力推動新能源、氫燃料電池汽車全面替代傳統能源汽車,建築領域積極推廣建築光伏一體化清潔替代。工業領域加快電爐鋼、電鍋爐、電窯爐、電加熱等技術應用,擴大電氣化終端用能設備使用比例。積極培育電力源網荷儲一體化、負荷聚合服務、綜合能源服務、虛擬電廠等貼近終端用戶的新業態新模式,整合分散需求響應資源,打造具備實時可觀、可測、可控能力的需求響應系統平臺與控制終端參與電網調度運行,提升用戶側靈活調節能力。

(三)加強儲能規模化佈局應用體系建設

積極推動多時間尺度儲能規模化應用、多種類型儲能協同運行,保障電力系統中高比例新能源的穩定運行,緩解新能源發電特性與負荷特性不匹配導致的短時、長時平衡調節壓力,提升系統調節能力,支撐電力系統實現動態平衡。

一是統籌系統需求與資源條件,推動抽水蓄能多元化發展和應用。抽水蓄能電站建設週期長,開發佈局應統籌電力系統需求、站點資源條件等合理佈局,科學有序開發建設。創新抽水蓄能發展模式與場景應用,因地制宜開展中小型抽水蓄能電站建設,探索推進水電梯級融合改造,統籌新能源資源條件與抽水蓄能建設週期,持續推動新能源與抽水蓄能一體化發展。

二是結合電力系統實際需求,統籌推進源網荷各側新型儲能多應用場景快速發展。發揮新型儲能支撐電力保供、提升系統調節能力等重要作用,積極拓展新型儲能應用場景,推動新型儲能規模化發展佈局。重點依託系統友好型“新能源+儲能”電站、基地化新能源開發外送等模式合理佈局電源側新型儲能,加速推進新能源可靠替代。充分結合系統需求及技術經濟性,統籌佈局電網側獨立儲能及電網功能替代性儲能,保障電力可靠供應。積極推動電力源網荷儲一體化構建模式,靈活發展用戶側新型儲能,提升用戶供電可靠性及用能質量。加強源網荷儲協調調度,探索源網荷儲安全共治機制,保障電力系統安全穩定運行。

三是推動新型儲能與電力系統協同運行,重點解決電力系統跨季平衡調節問題。建立健全調度運行機制,充分發揮新型儲能電力、電量雙調節功能。推動可再生能源制氫,研發先進固態儲氫材料,着力突破大容量、低成本、高效率電氫轉換技術裝備,開展大規模氫能製備和綜合利用示範應用。推動電化學儲能、壓縮空氣等新型儲能技術規模化應用。優化新型儲能發展方式,充分發揮儲電、儲熱、儲氣、儲冷、儲氫優勢,實現多種類儲能的有機結合和優化運行,促進電力系統實時平衡機理和平衡手段取得重大突破。

(四)加強電力系統智慧化運行體系建設

依託電力系統設備設施、運行控制等各類技術以及“雲大物移智鏈邊”等數字技術的創新升級,推動建設適應新能源發展的新型智慧化調度運行體系,推動電網向能源互聯網升級,打造新型數字基礎設施,構建能源數字經濟平臺,助力構建高質量的新型電力系統。

一是建設適應新能源發展的新型調度運行體系。提高新能源預測精度,推廣長時間尺度新能源功率預測技術。建設新一代調度運行技術支持系統,統籌全系統調節資源,依託大電網資源配置能力和各地區錯峯效應,提升系統平衡能力,支撐新能源快速發展和高效利用,支撐源網荷儲協同控制。建設以多時間尺度、平臺化、智能化爲特徵的大電網仿真分析平臺,精準掌握電力系統特性變化,構建故障防禦體系。構建全景觀測、精準控制、主配協同的新型有源配電網調度模式,加強跨區域、跨流域風光水火聯合運行,支撐分佈式智能電網快速發展。

二是推動電網智能升級。創新應用“雲大物移智鏈邊”等技術,實現源網荷儲協調發展,推動各類能源互聯互通、互濟互動,支撐新能源發電、新型儲能、多元化負荷大規模友好接入。加快信息採集、感知、處理、應用等環節建設,推進各能源品種數據共享和價值挖掘,推動電網智能化升級。加快戰略性新興產業發展,構建完整的能源互聯網生態圈。

三是打造新型數字基礎設施。推進源網荷儲和數字基礎設施融合升級,實現電網生產、經營管理等核心業務數字化轉型。深化電網數字化平臺建設應用,打造業務中臺、數據中臺和技術中臺,構建智慧物聯體系,推廣共性平臺和創新應用,提高能源電力全環節全息感知能力,提升分佈式能源、電動汽車和微電網接入互動能力,推動源網荷儲協同互動、柔性控制。

四是構建能源數字經濟平臺。推動國家級能源雲平臺建設,強化完善新能源資源優化、碳中和支撐服務、新能源工業互聯網、新型電力系統科技創新等功能,接入各類能源數據,匯聚能源全產業鏈信息,全方位支撐經濟社會發展。加強能源數據網絡設施建設,推動能源數據統一匯聚與共享應用,爲能源電力產業鏈上下游企業提供“上雲用數賦智”服務,打造電力市場服務生態體系。

(五)強化新型電力系統標準與規範創新

統籌謀劃新型電力系統標準規範頂層設計,形成覆蓋源網荷儲各環節,涵蓋規劃設計、工程建設、物資採購和生產運行全過程的國家標準、行業標準、團體標準協調統一的新型電力系統標準與規範,促進新型電力系統各環節和產業鏈整體協調發展。

一是完善源網荷儲各環節相關標準,統籌協調推動新型電力系統標準化工作。從電力安全、電力市場、新技術新業態等方面,推進發電、輸變電、電力需求側和電能替代、儲能、節能、碳排放等領域相關標準的研究和制修訂。推進各領域設備、技術標準化,明確各領域和層級標準關係,加強標準間的統籌協調,開展新型電力系統國際標準框架體系建設。

二是加強電力安全領域標準研究,切實保障電力系統安全穩定運行和電力可靠供應。制定完善電力系統安全穩定運行和控制標準。加強電力信息安全、網絡安全標準研究。推進電力應急技術和管理領域的標準研製,提升系統應對極端事件的預防、抵禦、響應能力以及快速恢復供電能力。

三是推動電力市場相關標準出臺,助力電力市場機制建設。構建覆蓋電力中長期、現貨、輔助服務市場等電力市場全方位標準體系,制定統一的交易技術標準和數據接口標準。促進全國統一電力市場建設、電力資源優化配置、電力系統靈活調節能力挖掘和清潔能源高效利用。開展電力市場與碳市場標準體系的協同研究。

四是提前謀劃新技術新業態領域標準,發揮行業引領作用。開展氫電耦合、電力人工智能、電力集成電路、電力區塊鏈、電力智能傳感、電力數字平臺等新興領域標準化制定工作,促進先進電力技術與新一代數字信息技術深度融合應用,助力智慧能源系統建設。

(六)強化核心技術與重大裝備應用創新

隨着能源電力轉型不斷深入,源網荷儲各環節的功能定位和特性將發生重大調整,系統發展將面臨安全性、可靠性、靈活性等諸多挑戰,技術創新將是破題的關鍵。重點從源網荷儲各環節挖掘技術發展潛力,大力推廣應用一批關鍵技術與重大裝備,支撐新能源快速發展,推動新型電力系統逐步建成。

一是清潔安全高效發電技術裝備領域。推進深遠海域海上風電開發及超大型海上風機技術、高效低成本晶體硅電池技術、長時間尺度新能源資源評估與功率預測技術、系統友好型新能源電站技術、分佈式新能源聚合技術等,推動適應新能源多元化開發場景、提升併網友好性與可靠替代能力;全面提升新能源發電效率與發電質量,在電力電子變流器虛擬同步控制技術、新型高功率電力半導體開關器件研發等領域取得重要突破。開展三代核電關鍵技術優化和四代核電研發應用,加快推動核能綜合利用技術應用,推動高溫氣冷堆、快堆、模塊化小型堆、海上浮動堆等先進堆型技術應用示範,保障沿海核電項目的安全、高效、經濟、可持續發展,支持核聚變技術研發。以提升煤電發電效率、降低單位碳排放爲核心,推進煤基超臨界CO2發電、整體煤氣化燃料電池發電(IGFC)等先進煤電技術,降低CCUS技術成本、實現規模化應用。

二是先進友好輸電技術裝備領域。充分適應未來高比例新能源併網,推動高電壓大容量柔性直流和柔性交流輸電技術應用研究,重點研發全新能源輸送的特高壓柔性直流技術、多端特高壓柔直技術、高可靠性低能耗新型變壓器研製技術、低能耗斷路器及輸電線路研製技術等。推進大容量深遠海風電友好送出技術裝備研究,突破大容量海纜裝備及海上平臺輕型化設計關鍵技術。遠期進一步突破低頻輸電、超導直流輸電等新型技術,支撐遠期全新形態的電力系統全面建成。

三是靈活高效分佈式配電網技術領域。充分考慮應對分佈式電源滲透率逐步提高和源網荷儲靈活互動的需要,推進中低壓配電網源網荷儲組網協同運行控制關鍵技術、分佈式發電協調優化技術、分佈式電源併網及電壓協調控制技術,實現配電網大規模分佈式電源有序接入、靈活併網和多種能源協調優化調度,推動提升配電網運行效能。加強無線輸電等顛覆性技術的創新研究。

四是規模化、高安全性新型儲能技術裝備領域。統籌提升新型電力系統的安全穩定運行水平、供電保障能力及靈活調節能力的需要,大力推進具有高安全性、高靈活性、高經濟性的新型儲能技術,推動多時間尺度新型儲能規模化應用。重點開展長壽命、低成本及高安全的電化學儲能關鍵核心技術、裝備集成優化研究,提升鋰電池安全性、降低成本,發展鈉離子電池、液流電池等多元化技術路線。大力推動壓縮空氣儲能、飛輪儲能、重力儲能等技術向大規模、高效率、靈活運行方向發展,開展關鍵技術研究及示範。充分發揮氫能作爲二次能源的優勢,推動可再生能源製取“綠氫”,研發質子交換膜和高溫固體氧化物電解制氫等關鍵技術,開展氫儲運/加註關鍵技術、燃料電池設備及系統集成關鍵技術研發和推廣應用,實現氫能製備利用關鍵技術完全國產化,研發純氫氣燃氣發電機組。

五是電力系統安全穩定運行技術領域。科學謀劃應對新型電力系統的“雙高”特徵引發的系統穩定問題,在電力系統安全穩定運行技術領域取得根本性突破,包括含有大規模新能源接入電力系統的動態過程仿真模型等值技術、寬頻振盪分析與抑制技術、安全穩定風險在線預防控制技術、新型電力系統綜合防禦體系構建技術等,保障新型電力系統安全穩定運行。

(七)強化相關配套政策與體制機制創新

配套政策與體制機制是構建新型電力系統的制度保障,是充分發揮市場在資源配置中的決定性作用、推動有效市場和有爲政府相結合的關鍵支撐。

一是建立適應新型電力系統的電力市場體系。建立層次分明、功能完備、機制健全、治理完善的全國統一電力市場體系,推進各類可再生能源參與綠色電力交易,完善中長期電力市場、現貨市場、輔助服務市場機制,加強綠證市場、碳市場、電力市場的有序銜接。持續深化省(區、市)電力市場建設,實現國家市場、省(區、市)/區域電力市場等不同層次市場的相互耦合,在資源流通環節爲新型電力系統創造市場環境。建立適應全國統一電力市場和分佈式可再生能源交易的輸配電價體系,理順輸配電價結構,推動輸電價格和配電價格分開覈定,優化跨省跨區通道輸電價格機制,形成以市場爲導向的價格體系。

二是完善新型電力系統建設的投融資和財稅政策體系。加大財政支持力度,實施稅收優惠政策。對關鍵技術研發、重大工程示範試點、產業發展與新技術推廣應用給予資金支持。優化稅收服務環境,落實稅收優惠政策。加快推進綠色金融等融資制度創新。建立“政府引導、市場運作、社會參與”的多元化投資機制,拓展融資渠道,提供多方位融資途徑。創新金融政策制度,鼓勵發展綠色金融產品,爲新型電力系統建設提金融工具支持。

三是打造自主創新的技術研發體系。高質量建設國家實驗室,充分發揮大型國有企業技術創新龍頭作用,建立高水平國家實驗室、工程技術研究中心、國家能源研發創新平臺,完善科技創新考覈和激勵機制,支撐新型電力系統建設所需的關鍵技術和“卡脖子”技術攻關研發。強化科技研發的多向整合,推進跨領域、跨行業協同創新,推進新型電力系統與其他領域“跨界融合”的發展。

四是構築競爭有活力的電力工業體系。推進壟斷行業競爭性環節進行市場條件下的適應性調整,推動電網建設業務向社會放開,提升電力研究、勘測設計、建設等環節市場化程度,爲新型電力系統建設運行提供與之相配套的電網體制保障。建立新型電力系統產業鏈保障機制,推動電力裝備、運營、服務產業鏈升級,提前佈局中長期初級產品供給,提升自主化水平,支撐新型電力系統建設運行。

五是完善先進高效的電力行業治理體系。強化電力規劃引導和約束作用,剛性實施電力規劃任務,確保電力轉型過程中的安全可靠供應。加強電力規劃、建設、運行、交易、價格等多環節統籌協調和監管,加強煤電、新能源、電網等多要素統一管理,適應新型電力源網荷儲高效互動的發展需求。強化電力行業監管,壓實各方責任,以電力市場監管和電力壟斷環節監管爲抓手,探索構建以信用爲基礎的監管機制,促進新型電力系統有序建設和規範運行。

本文編選自“國家能源局官網”;智通財經編輯:徐文強。