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徐彪:水电大省缺电,是否靠火电补?
最后更新: 2022-08-22 09:43:17观察者网:如果高温天气以后成为常态的话,不少人会担心能源供给稳定性问题。刚才我们谈到了弹性供电,让人联想到前段时间火热的“虚拟电厂”概念,它这次有没有发挥作用?
徐彪:虚拟电厂其实是一个相对有前瞻性的概念。它是我们现在所说的“建设智能电网”大方向上的一个领域。最终,虚拟电厂是通过信息聚合、整个电力系统网络化的构建,冀此提高电网运行的效率和安全性。
目前来看,虚拟电厂还处于早期阶段,现阶段它的作用还没有特别明确的体现,还需要一些时间来提升整合资源的规模。
观察者网:那么从中长期看,我们电网的弹性和冗余如何保证?能不能结合光伏、风电、火电、核能发电各自在电网中的角色聊一聊?
徐彪:电网弹性是整个电网系统对极端事件,特别是自然灾害或者威胁整个电网系统运行的突发事件的应对能力——如何在短时间内恢复整个电网的安全运行。
提升电网弹性,其实是一个非常复杂的系统性工程。它需要多方面的努力,不管是跨区域的电网的协调,以及建设整个骨干电网、强化发电端、优化电网端协调,以及最近常讲到的储能——只有多方面发展,才能不断地提高整个电网的弹性。
您刚才也提到了“冗余”的概念。从全球范围来看,其实中国电力系统整体设备冗余空间是比较大的。相对来说,我国电力系统的稳定性和安全性,在全球都是非常领先的——当然,冗余也需要平衡经济性。
中长期来看,我们要强化整个电网的弹性和安全,包括您刚才提到不同电源的角色问题。目前看,光伏和风电是实现双碳路径最重要、增长最快的角色。
从去年的情况看,风电发电量应该占全国的8%左右,光伏有4%。整体来看,它们的绿色环保性优势是毋庸置疑的;与风电相比,光伏在部署方面的灵活性会更大一些。风电和光电的建设周期,相对于大型的火电、核电电站会快很多,这是它们具有优势的地方。
当然,它们也受到了一些因素的限制,比如地域自然资源的影响。光伏对应的是日照环境,风电对应的是风能资源,这对它们的影响可能比较大;这些特性也导致它们的供应不够稳定。目前一直在讨论新能源对电网的冲击,这也是一种局限性。
不过,总体来说,不管是装机量还是整体的增长速度,中国的光伏和风电,都是全球领先的。同时从整体的产业链来看,比如光伏组件和硅片的生产,以及风机制造上,中国的体系是非常完善和强大的。
风电、光伏产业在未来的发展是毋庸置疑的,也会是我们新能源领域最重要的一个环节。
观察者网:刚才您提到了光伏的制造环节。这次受四川停电影响的企业,很多都是光伏制造产业链上的。很多硅料在四川生产,它耗电比较大,四川电力价格相对便宜,吸引了产业链来此聚集,其实新疆也有类似的特征。
徐彪:是的,这是电力成本对产业的影响,也是光伏等领域的高耗能企业会到西北、西南等新能源发电充足、电价相对便宜的地方落地生根的原因。联系到“弃风弃光”的现象,其实很多电力资源就地消耗,相比于用超高压输电把它调度往外地,是更有效率的。
包括现在的数据中心、超算中心等等,这种新型数字基础设施,也能看出它们对电网系统的影响。今年2月份,国家的“东数西算”工程正式全面启动。从整体规划我们可以看到,很多枢纽都在西北的宁夏、甘肃等地。
这些建设正在促进整个电网、能源基础设施、数字基础设施的融合。特别是结合我们国家基于地域的系统规划,通过新能源发电、储能,加上规模化供电方式,数据数据中心、超算中心的建设,可以较好地推动可再生能源就地消纳,从整个电网平衡性的角度来说,其实也是比较有好处的。
成都智算中心智算平台机房内部一景
图源四川日报
观察者网:“电网平衡性”是不是指数据中心等负荷比较有弹性?
徐彪:数据中心、超算中心,一般都要求要配置备用电源,实际上就是一种储能设备。在配备储能的情况下,它可以比较好地抵消掉新能源有时候负荷和发电量的波动问题,保证它能够比较平滑、稳定地供电。数据中心是不能断电的,在储能方面,不间断电源(Uninterruptible Power Supply,UPS)是必须要配备的。
观察者网:说到储能问题,您能不能简单讲讲不同类型的储能?
徐彪:我们结合四川现状和经济性来看,水力发电的经济性是最高的。虽然四川的水电站很多,但目前大部分是径流式水电站,不是基于水库调节的电站。它们主要还是依托江河的。
从最新规划来看,四川省十四五期间正在大规模地规划、筹建抽水蓄能电站,这有利于在极端情况下,能够有更大的弹性空间去应对,但是相关投入是非常大的。
2019年,9旬“高龄”的泸州洞窝水电站仍在运行
图源四川日报
抽水蓄能的容量会更大一些,原理也很简单,在电能富余时抽水到高处,把能量储蓄起来,需要的时候再放水发电。这个过程会存在30%-40%的能量损耗。
现在资本市场谈的更多的可能还是电化学储能,这依托于目前飞速发展的锂电池行业——从整体来看,它是由电动车的发展带动的。
现在很多人已经开始讨论未来电池梯度利用的问题,储能其实是比较好的一个应用场景。汽车动力电池衰减,可能不再适合做动力电池的时候,它会被淘汰去做梯度利用。
从市场角度来看,大型抽水蓄能项目主要是面向国内市场;电化学储能产品化程度已经很高,从全球范围来看,锂电池产业链基本在中国,大量向海外出口。市场上相关概念很多,引人关注。
值得一提的是户用新能源,这种场景在国内还较少,但欧美很多,光伏+户用+储能的产品中国有很多厂商在做,他们的主要市场在海外。
观察者网:从此次极端高温天气带来的影响出发,再结合我们电网建设的情况。展望未来,我们需要注意哪些方面的问题?
徐彪:总之,四川这次因极端高温天气导致的电力紧张事件,一定会逐步解决——就像去年南方出现的限电停产等更为严峻的情况,后来也解决了。
整个事件让大家再次聚焦电网智能化的方向。从电网本身的数字化升级来说,涵盖了很多方面,比如从发电端到用电侧的智能感知、智能调配,同时也需要产业链各方面的参与。
除了这种技术上的变化以外,还有同样非常重要的一点,关乎我们电力运行的机制,不管是市场化交易还是电力分配,都有改进的空间。
四川以前是一个水电基地,很多水电资源承担西电东输的重要战略任务的——其实从本省发电量来说,供应省内需求应该是OK的——但发电是有计划的,不能因为出现了省内供应不足,按计划应送往外省的电就不送了。
这个计划安排未来是不是可能进一步建立更加灵活的调配机制?更实时地对发电计划进行调整?这些是更长远的发展目标。
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