10月17日,在2021北京國際風(fēng)能大會“新型電力系統(tǒng)與風(fēng)電”論壇上,中國南方電網(wǎng)公司董事、黨組副書記畢亞雄發(fā)表《雙碳目標(biāo)下新型電力系統(tǒng)與海上風(fēng)電的協(xié)調(diào)發(fā)展》的主題發(fā)言。
畢亞雄表示,海上風(fēng)電是我國沿海地區(qū)可再生能源中最具規(guī)模化發(fā)展?jié)摿Φ念I(lǐng)域。在這里,我們可以承諾,不用擔(dān)心電網(wǎng)系統(tǒng)消納不了。
以下是發(fā)言實錄:
各位專家、各位同行、女士們、先生們、朋友們大家下午好!非常感謝大會邀請南方電網(wǎng)做主題發(fā)言,非常榮幸跟各位交流和介紹碳達峰、碳中和目標(biāo)下新型電力系統(tǒng)和海上風(fēng)電的發(fā)展情況。
首先電力系統(tǒng)的新篇章。清潔低碳是全球能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的必然趨勢。作為世界最大的能源生產(chǎn)消費碳排放國,我國大力推動能源轉(zhuǎn)型與非化石能源的發(fā)展。黨中央高瞻遠矚,一步一步描繪了我國綠色發(fā)展的宏偉藍圖,制訂了2030年碳達峰、2060年碳中和的目標(biāo),提出了構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),明確了新時代能源電力的發(fā)展方向。2020年我國消費產(chǎn)生的二氧化碳排放占總排放量的88%,電力碳排放量占能源消費碳排放的42.5%左右。作為我國碳排放占比最大的單一行業(yè),電力行業(yè)減排進程將直接影響碳達峰、碳中和的整體進程。南方區(qū)域能源主要集中在西部,電力占比連續(xù)五年超過50%,超過國內(nèi)平均水平,水能利用率超過了99.5%,風(fēng)光利用率達到99.7%,基本實現(xiàn)全額消納。
從2003年南方電網(wǎng)公司成立之初到2020年,水電、核電均增長了5倍左右,風(fēng)電、光伏從無到有也達到了五千萬千瓦。目前南方電網(wǎng)已經(jīng)成為世界上最大的交直流混合系統(tǒng),其中直流輸電技術(shù)在全球處于領(lǐng)先地位。電網(wǎng)作為能源資源平衡的支撐平臺和能源價值生態(tài)的承載平臺,肩負著保障電力安全、能源安全、經(jīng)濟安全和環(huán)境安全的重任。隨著新能源的蓬勃發(fā)展,建設(shè)以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)勢在必行。南方電網(wǎng)主動承擔(dān)央企使命,率先開展新型電力系統(tǒng)建設(shè)工作:服務(wù)碳達峰、碳中和工作方案,數(shù)字電網(wǎng)推動構(gòu)建以新能源為主體的新興能源白皮書,組建了專業(yè)研究機構(gòu),開展新型電力系統(tǒng)創(chuàng)新性研究。在全面貫徹落實黨中央國務(wù)院關(guān)于碳達峰、碳中和的重大決策部署中貢獻南網(wǎng)智慧。
下面我介紹一下海上風(fēng)電對構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要影響和作用。近年來,全球海上風(fēng)電呈現(xiàn)出持續(xù)發(fā)展的態(tài)勢,到2020年底累計裝機達到了0.35億千瓦,中國大概有0.1億。而且,中國連續(xù)三年增容世界第一,新增容量超過300萬千瓦。根據(jù)測算,到2030年全球海上風(fēng)電累計裝機容量達到2.75億千瓦,中國則達到5800萬千瓦,海上風(fēng)電應(yīng)該說是迎來了一個良好的發(fā)展時期。另外,我還想說明的一點,海上風(fēng)電距離用電負荷,中國沿海廣東、山東、江蘇、上海、浙江、福建等都是經(jīng)濟大省,也是海上風(fēng)電比較集中的地方,電力消耗也很大,并且電網(wǎng)結(jié)構(gòu)也是相對比較堅強的。對海上風(fēng)電具有較大的消納空間。可以說,海上風(fēng)電是我國沿海地區(qū)可再生能源中最具規(guī)模化發(fā)展?jié)摿Φ念I(lǐng)域。
在這里,我們可以承諾,不用擔(dān)心電網(wǎng)系統(tǒng)消納不了,只是確實要考慮大規(guī)模海上風(fēng)電出現(xiàn)以后,它的預(yù)測水平。
下面再介紹一下南方電網(wǎng)五省區(qū)海上風(fēng)電的情況,南方五省區(qū)非化石能源開發(fā)潛力大約7.7億千瓦,與其他類型的新能源相比海上風(fēng)電當(dāng)然具有優(yōu)勢。我們國家海洋領(lǐng)域可開發(fā)程度應(yīng)該來說還是比較低的。目前,海上風(fēng)電廠利用小時數(shù)一般在2500—3500小時左右,實際上在福建這些海上的風(fēng)電廠已經(jīng)超過四千小時。其原因在于,靠近負荷中心避免了大規(guī)模電力遠距離輸送的問題。此外,海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時,也會帶動沿海經(jīng)濟的發(fā)展,形成零部件及整機制造產(chǎn)業(yè)鏈,這些優(yōu)勢明顯優(yōu)于其他,包括光伏在內(nèi)。海上風(fēng)電相對陸上風(fēng)電具有明顯優(yōu)勢,風(fēng)資源更好,利用率更高,破壞植被更少等。因此大家都接受海上風(fēng)電具有很好、很大的發(fā)展前景。也就基于以上考慮南方電網(wǎng)公司重點推進廣東、廣西海上風(fēng)電的配套工程建設(shè),到2025年實現(xiàn)兩千萬千瓦以上海上風(fēng)電的接入和輸送能力。
截至8月底,廣東海上風(fēng)電在建規(guī)模達到808萬千瓦,位居全國首位。“十四五”期間,預(yù)計廣東海上風(fēng)電新增裝機將達到1714萬千瓦,廣西大概有300萬千瓦,海南還有120萬千瓦。同時,將配套規(guī)劃建設(shè)陸上輸送通道,保障海上風(fēng)電的充分消納。
在看到海上風(fēng)電蓬勃發(fā)展的同時,我們也必須清醒的認識到,當(dāng)海上風(fēng)電大規(guī)模和接入時,電網(wǎng)將面臨電力可靠供應(yīng)、安全穩(wěn)定運行,經(jīng)濟性包括體制機制在內(nèi)諸多挑戰(zhàn)。比如說海上風(fēng)電出力的隨機性、波動性強,預(yù)測難度大,部分時段出率極低,特殊時段近零;比如臺風(fēng)來臨,反調(diào)峰特性明顯,隨著接入規(guī)模擴大僅依靠常規(guī)調(diào)節(jié)無法實現(xiàn)電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)平衡。風(fēng)電機組自身存在低抗擾性的問題,在大規(guī)模接入電網(wǎng)后常規(guī)能源機組占比逐步下降,無功電壓支撐能力降低,電力系統(tǒng)抗擾動能力明顯弱化,機組對過電壓耐受能力相對較弱。在出現(xiàn)故障擾動時機組容易脫網(wǎng),大規(guī)模接入后存在引發(fā)寬屏振蕩的風(fēng)險影響穩(wěn)定,海上風(fēng)電自身技術(shù)迅速發(fā)展,隨著海上風(fēng)電持續(xù)發(fā)展的規(guī)模效應(yīng)和技術(shù)迭代,未來自身成本有望進一步下降,大規(guī)模海上風(fēng)電利用需要常規(guī)電源和儲能提供有效容量的穩(wěn)定使用,近些導(dǎo)致輔助性投資系統(tǒng)的成本顯著增加。間接來看,這也就是推高風(fēng)電的投資成本,因此需要更加考慮更合理的利益分配方式,兼顧各方面的振蕩要求,建立產(chǎn)業(yè)鏈廣泛參與得益可持續(xù)發(fā)展的配套政策、市場機制、利益保障體制機制。
上面盡管講了挑戰(zhàn)與風(fēng)險,我們堅定的認為,我們的應(yīng)對措施應(yīng)該更多,我們的信心應(yīng)該更大。為了有效應(yīng)對未來海上風(fēng)電大規(guī)模接入帶來的諸多挑戰(zhàn),南方電網(wǎng)聯(lián)合政府部門產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè),共同開展了以下幾個方面的工作。
首先在科研平臺方面,建設(shè)海上風(fēng)電相關(guān)實驗室。2019年初,在珠海建設(shè)新能源研究中心,開展新能源并網(wǎng)廣見技術(shù)攻關(guān),依托海上風(fēng)電廠打造了海上風(fēng)電加儲能并網(wǎng)研究實驗室,探索海上風(fēng)電加儲能聯(lián)合運行新模式。聯(lián)合三峽能源廣東電力設(shè)計院,明陽寧波東方電網(wǎng)等積極推動海上風(fēng)電領(lǐng)域國家產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心籌備工作。
接下來我們將繼續(xù)較大實驗平臺建設(shè)力度,積極打造粵港澳大灣區(qū)新能源國際創(chuàng)新中心與國家重點實驗室。在政策支撐和研究方面,南方電網(wǎng)主動向國家部委,廣東省政府匯報,組織完成廣東省大規(guī)模海上風(fēng)電輸電規(guī)劃研究,支撐并推動廣東省能源局海上風(fēng)電科學(xué)化、集約化發(fā)展,牽頭開展廣東省海上風(fēng)險經(jīng)濟性分析和降本增效研究,為政府出臺政策提供依據(jù)和參考。同時,成立聯(lián)合基金會,聚焦關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域中的核心科學(xué)問題,開展基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究。
南網(wǎng)也出臺了服務(wù)和融入海上風(fēng)電實施方案,打造服務(wù)和融入海上風(fēng)電發(fā)展的專業(yè)前中后臺,前臺成立海上風(fēng)電服務(wù)公司,統(tǒng)一面向海上風(fēng)電業(yè)主,為海上風(fēng)電送出和并網(wǎng)提供專業(yè)化一站式服務(wù);中后臺具體承接提供海上風(fēng)電工程規(guī)劃執(zhí)行,工程設(shè)計、實驗檢測、運維調(diào)試、軟硬件開發(fā),施工建設(shè)等服務(wù),通過這樣方式積極服務(wù)海上風(fēng)電發(fā)展,推動價值鏈整合,帶動整個行業(yè)共同進步。在引領(lǐng)示范方面投資建設(shè)了珠海龜山海上風(fēng)電廠,這個項目自2018年建成并網(wǎng),目前總?cè)萘恐挥惺f千瓦,成功抵御了臺風(fēng)侵蝕,積累了寶貴經(jīng)驗。該項目重大意義在于是南方區(qū)域首個海上風(fēng)廠,科研實驗的基地的模式,確保首臺資產(chǎn)的有效效率。
為了解決大規(guī)模海上風(fēng)電消納問題,我們設(shè)想兩步走方案,一是開展負荷中心,大規(guī)模接入風(fēng)電規(guī)劃,利用廣東電網(wǎng)東西部區(qū)間背靠背柔性工程將四個背靠背為大規(guī)模海上風(fēng)電接入提供通道。二是海上風(fēng)電 陸上匯集后直接接入直流環(huán)網(wǎng),便于直接消納,不僅可以提高海上風(fēng)電消納率,還可降低海上風(fēng)電陸上換流站建設(shè)成本,電網(wǎng)是連接海上風(fēng)電與負荷中心的紐帶,要充分發(fā)揮好電網(wǎng)的平臺作用,引領(lǐng)支撐海上風(fēng)電可持續(xù)發(fā)展,在這里也基于促進海上風(fēng)電的健康發(fā)展,對未來海上風(fēng)電發(fā)展提出幾條建議。
第一項建議,有序推進海上風(fēng)電開發(fā),呼吁充分考慮海上風(fēng)電社設(shè)備制造和施工技術(shù)進步系統(tǒng)消納條件等因素,積極穩(wěn)妥推進海上風(fēng)電海法。呼吁各方改變當(dāng)前搶裝潮的不利格局,保持定力,擔(dān)當(dāng)大任做到長遠謀劃有序開發(fā),更好促進能源轉(zhuǎn)型支撐經(jīng)濟社會穩(wěn)步實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標(biāo)。
第二項建議,大力促進資源的節(jié)約利用,以全社會資源配置最優(yōu)為目標(biāo),統(tǒng)一規(guī)劃,統(tǒng)籌建設(shè)海上風(fēng)電的輸送通道,更好支持海上風(fēng)電實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。
第三項建議,統(tǒng)籌謀劃降低海上風(fēng)電接入對電網(wǎng)安全穩(wěn)定的影響,主要是加上海上風(fēng)資源數(shù)據(jù)的積累和共享,深化對還風(fēng)電特性的認知,加上風(fēng)功率預(yù)測,精準監(jiān)控等技術(shù),充分研究與儲能、核電、清潔煤電及其他能源的協(xié)調(diào)作用,促進能源特性的互補。尤其在風(fēng)功率預(yù)測和廠站和風(fēng)機發(fā)電控制AGC、AVC開發(fā)上,希望各個從發(fā)電業(yè)主到制造商到電力系統(tǒng)能夠聯(lián)合做到越準確越超前越有利于促進電力系統(tǒng)電力平衡,減少峰谷差。
第四項建議,科學(xué)規(guī)劃與優(yōu)化海上風(fēng)電降本,需要產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)能夠以邊際效益最大化和集成效益最大化為目標(biāo),促進各個方面的工作,爭取最大地以專業(yè)化和集約化為主。
第五項建議,研究規(guī)范海上風(fēng)電相關(guān)技術(shù)標(biāo)準。
第六項建議,完善海上風(fēng)電發(fā)展的配套政策機制,尤其是相關(guān)的輔助服務(wù)補償與交易機制,以及常規(guī)機組參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)的積極性,優(yōu)化海上風(fēng)電融資、租賃、保險等海上風(fēng)電的延伸,降低企業(yè)的投資成本,分散風(fēng)險。
第七項建議,加大聯(lián)合攻關(guān)和項目示范的力度,推動海上風(fēng)電的示范性工程盡快的走入大規(guī)模集約化的軌道。南方電網(wǎng)公司將堅決貫徹落實習(xí)近平總書記“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略,全力服務(wù)和支撐國家碳達峰、碳中和發(fā)展目標(biāo),加快構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系,以實際行動更好的服務(wù)和融入海上風(fēng)電的發(fā)展,全力推動以新能源為主的新型電力系統(tǒng)的高質(zhì)量建設(shè),謝謝大家。