多能源接入与电网建设投资发展方向探讨

期刊: 建筑砌块与砌块建筑 DOI: PDF下载

马磊、张开宇

国网河南省电力公司开封市祥符供电公司,河南 开封475000

摘要

“十四五”作为我国建设社会主义现代化强国目标过程中的首个五年规划,这一阶段是落实高质量发展要求,加快能源产业转型的重要时期。通过对化石能源发电进行严格控制,使用新能源和电能替代化石能源以及电网革新建设等多项措施,提高我国能源产业的转型速度,为我国社会的经济发展奠定良好的能源基础。下面本文就多能源接入与电网建设投资发展方向进行简要探讨。


关键词

多能源接入;电网建设;投资发展

正文

1我国电网建设发展现状

现阶段我国对于电力资源的需求量逐年增加,预计 2025 年我国的用电总量以及最大负荷将达到9.2万亿千瓦时和15.7亿千瓦,二者年平均增长率分别为4.4%和4.8%。截至2020年,我国可再生能源发电量达到了1万亿千瓦时,占据了全社会用电量的11%左右。在加快转型和确保供应的基础要求下,解决化石能源发电存在的问题,开发应用新能源以及建设特高压传输电网等工作非常急切。若是无法在“十四五”期间推动转型发展,则我国的环境污染、碳排放以及能源安全形势将越来越严峻。多能源所包含的能源种类丰富,包括太阳能、风能、水能、核能、生物质能和氢能等。由于新能源(风能、太阳能以及潮汐能等)发电存在波动性、间歇性以及随机性的问题,和传统化石能源发电相比,新能源发电的可控程度和可预测程度较低,将新能源发电项目进行大规模开发应用对我国电网发展会产生极大的挑战。因此,现阶段应通过在电网中应用先进数字化控制技术、自动化技术以及储能技术来对新能源发电进行精准的预测和控制,对新能源发电输出功率特性进行改善,使新能源发电可以大规模在电网中得到应用。

2电网投资原则

电网投资过程中应保证其投资过程整体性,落实电网投资的技术目的是为了能够实现供电结构性的调整,实现供电安全性的提升,其属于隐性经济收益的范畴,而其投资过程需要以增加电网的贡献量作为重要的投资目标和标准。同时电网投资过程应维持其系统性标准,由于电网投资过程具有一定的复杂性,所以系统性标准的建立能够帮助实现客观评价结果。最后,电网投资过程应重视长期性标准,由于电网建设周期较长,所以电网投资过程会受到一定因素的干扰,所以需要保证其长期性标准。十多年前,欧盟就在《欧洲未来电网的愿景和策略》中提出了可持续性、竞争性和安全性的供电网络建设。欧盟各国也分别制定了战略性文件,对多能源电网建设进行了系统的规划。欧盟各国通过减税、资助等财政刺激措施来实现高质量多能源电网建设。2009年,日本公布了“日本发展战略与经济增长计划”,将太阳能、风能等智能电网建设进行了统一部署和规划。在最新公布的能源政策草案中,日本将在2030年电网建设中将可再生能源的占比提升一倍,以实现高质量的电网建设。

3市场投资分析

现阶段新能源产业的发展环境和体量已具备天时、地利与人和。以清华大学在新能源产业方面的估算来看,我国在落实碳中和目标要求中,在能源系统相关基础设施上的建设投资在百万亿元以上,若是再加上在新能源产业中下游制造环节的投资,则数额会更高。把2000-2020年房地产行业和新能源产业的投资进行对比,我国在房地产开发中投资金额达到了123.5万亿元,而新能源产业的投资金额和房地产投资金额相差不多。并且,就新能源产业链发展,带动上下游产业发展的视域分析可知,新能源产业带动了上游采矿行业(有色金属)的发展,带动了中游电力行业以及制造行业(电池制造、光伏设备制造、新能源汽车以及特高压传输等)的发展,带动了下游销售行业(新能源汽车销售)的发展,部分新能源产业的细分产业规模甚至达到了千亿元的级别。除此之外,新能源的发展还带动了计算机技术和产业方面(人工智能技术、大数据技术、无人驾驶技术以及芯片产业等)的突破。专家表示,在智能电网、特高压电网、清洁能源和储能等能源互联网领域,一年带动电网投资1万亿元,同时带动电源投资1万亿元,合计2万亿元的投资能够拉动GDP1.5% 左右。到2030年,规划建设风光基地总规模4.55亿千瓦,“十四五”时期规划建设风光基地总规模约2亿千瓦,包括外送1.5亿千瓦,本地使用0.5亿千瓦。国家电网董事长、党委书记辛保安发表署名文章,表示针对提高电力系统调节能力对发展储能的现实要求,大力加强技术成熟的抽水蓄能电站建设,积极支持新型储能规模化应用,力争到2030年公司经营区抽蓄电站装机由目前2630万千瓦提高到1亿千瓦、电化学储能由300万千瓦提高到1亿千瓦。根据麦肯锡数据,产业链各环节的数字化整体可以推动电力企业EBIT提升23.2%。另一方面,我国电力行业以国网、南网两大公司为核心,电网的信息化推进节奏与投资规模由两公司把控,我们预计新型电力系统建设阶段(2021-2025年),电网的信息化年均投资额有望达到500亿元。

4政策建议

针对多能源电网建设投资的政策导向,主要有以下几个方面建议。(1)持续加强顶层设计进一步加强能源绿色发展的顶层设计,对“十四五”和未来长期的现代能源体系进行专项规划,加强新型电力系统的建设,制定相应的配套政策,为可再生能源电源、能源互联网、制度体系和金融支持实体经济的良好发展营造政策生态环境。(2)推动电力系统的全面数字化转型通过全行业数字化有效提升电网灵活性。配电侧通过自动化、智能化提升适应性,对分布式电源、主动负荷进行主动控制和管理,用电端通过分时计价等方式调节需求,调度系统有望进一步升级为电网的核心引擎,整合源—网—荷—储数据,实时调度资源,调整发电、售电策略,达到多维度的平衡。(3)以优先消纳的方式对市场导向进行强化对当地分布较为分散的可再生能源资源进行优先开发,推动分布式可再生能源资源(电力资源、热力资源以及燃气资源等)可以在用户端进行直接利用,并通过使用氢能和储能等新型技术方式,提高区域能源供给中可再生能源的占比。此外,在电源端,还应加强水电的扩机改造、建设抽水储能设施以及改造火电灵活程度进而提高电力系统的调峰能力。(4)加强公私部门合作经营政府的政策导向能够顺利解决由多能源电网建设所带来的市场失灵问题。在多能源电网建设的过程中,政府将一直存在于整个投资过程之中,但随着多能源电网建设形式的不断变化,政府在其中所扮演的角色也会随之发生相应的变化。在这一过程中,政府部门应建立起与私人部门的良好合作关系,并在合作的过程中做到优势互补,进而实现多能源电网建设产业的可持续发展。当多能源电网建设处于投资初期时,政府应为多能源电网建设创造良好的营商环境。政府与私人部门应建立良好的合作关系,在建立关系后,政府应明确各自的产权边界和行动边界,政府在多能源电网建设过程中的主导地位是不可撼动的。(5)重视法律可操作性推进立法的可操作性。多能源接入具有较为明显的丰富性和多样性,而多能源接入电网建设更加强了电力产业的复杂程度。所以需要国家以可操作性作为立法的基础,同时实现多能源接入电网建设投资过程的“有法可依”,与此同时提升政策的合理性和可操作性,能够实现宏观规划和总量目标的有效实现。

结束语

综上所述,加强产业投资对于多能源接入与电网建设具有重要意义,实现对于多能源接入与电网建设投资标准的明确,将为未来的电网建设、生态环境和社会经济的稳定、健康和可持续发展奠定坚实基础。

参考文献:

[1]黄谭发.电力结构的调整与可持续发展研究[J].通信电源技术,2018,35(04):135-137.

[2]林雨,韩磊,张龙.浅谈我国电力结构的调整与可持续发展[J].现代经济信息,2017(09): 360. 


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