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可再生能源装机不断攀升,对电力系统的输送和调节能力提出更高要求。虽然可再生能源装机规模已超越煤电,但可再生能源的发电量与煤电还有差距,短期内能源安全仍然离不开煤电支撑。
能源转型再次迎来高光时刻。截至2022年底,我国可再生能源装机达到12.13亿千瓦,占全国发电总装机的47.3%,正式超过全国煤电装机容量。可再生能源发电量达到2.7万亿千瓦时,占全社会用电量的31.6%,相当于欧盟国家2021年全年用电量。可再生能源装机规模历史性地超越煤电,在夯实能源绿色低碳转型基础的同时,也对构建新型电力系统提出了新挑战。
可再生能源和煤电装机占比排位互换的背后,是一个个人类能源发展史上的伟大成就。2022年,我国风电、光伏发电新增装机连续3年突破1亿千瓦,再创历史新高。风电、光伏发电量首次突破1万亿千瓦时,接近全国城乡居民生活用电量。长江干流上,6座巨型梯级水电站连成的世界最大“清洁能源走廊”全部打通。光伏治沙、农业+光伏、可再生能源制氢等新模式新业态不断涌现。在全球可再生能源减排二氧化碳中,我国制造的装备贡献率超过了40%。
可再生能源装机不断攀升,对电力系统的输送和调节能力提出更高要求。我国能源消费和资源呈现东西逆向分布,电能在全国范围内大范围调配不可避免。2018年之前,由于新能源的开发和电力系统消纳能力不匹配,弃风弃光问题比较突出,造成大量资源浪费。此后,国家能源局制定了“清洁能源消纳三年行动计划”,从2018年到2020年弃风弃光逐年好转,风电光伏利用率大幅度上升。
为适应新能源的快速发展,电力系统将向灵活化、网络化、智能化方向进化。由于新能源的随机性、波动性、间歇性等特点,一旦风电、光伏出力大幅下滑,极有可能带来电力安全风险,因此新能源装机必须与调节电源相匹配。目前我国抽水蓄能、燃气发电等灵活调节电源装机占比不足6%。未来,具备深度调峰能力的火电机组、天然气调峰电站、抽水蓄能电站,以及包括电化学储能、压缩空气储能在内的多种新型储能将大显身手。为保障新能源送得好,特高压建设、配电网改造和智能化升级也将提速。
可再生能源装机超煤电,意味着煤电的角色将逐步改变。虽然可再生能源装机规模已超越煤电,但由于风电、光伏等新能源的发电利用小时数远低于煤电,导致可再生能源的发电量与煤电还有差距,短期内能源安全仍然离不开煤电支撑。中长期看,煤电的角色将由主体性电源向提供可靠容量、调峰调频等辅助服务的基础保障性和系统调节性电源转型。当前,煤电节能降碳改造、灵活性改造、供热改造“三改联动”已经全面展开,对于我国这样一个煤炭大国来说,“双碳”征程上,加快新能源建设的同时也不能偏废煤电。随着新能源比例不断提升,煤电灵活性改造的需求将进一步释放。
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