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山東全面提速新型能源體系建設(shè)樣本觀察

威海新聞網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2024-04-16 10:53:05

  眼下,泰山腳下,肥城300兆瓦鹽穴壓縮空氣儲能國家示范項(xiàng)目正在緊鑼密鼓進(jìn)行系統(tǒng)集成和調(diào)試工作,即將正式運(yùn)營發(fā)電。“該電站已被列入國家新型儲能試點(diǎn)示范項(xiàng)目,建成后有望成為國際首座大規(guī)模長時(shí)壓縮空氣儲能商業(yè)電站。”中儲國能(山東)電力能源有限公司項(xiàng)目經(jīng)理侯虎燦說,依托中國科學(xué)院工程熱物理研究所的核心技術(shù),當(dāng)?shù)匕巡甥}過程中形成的容積巨大、密閉性好、穩(wěn)定性高的鹽穴開發(fā)成大型“充電寶”。

  在碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)引領(lǐng)下,發(fā)展新能源是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢。伴隨新能源更大規(guī)模、更高比例、更廣范圍接入電網(wǎng),“綠電”消納利用壓力也在持續(xù)增長,成為全國能源高質(zhì)量發(fā)展亟待破解的新課題。

  習(xí)近平總書記指出,要加大力度規(guī)劃建設(shè)以大型風(fēng)光電基地為基礎(chǔ)、以其周邊清潔高效先進(jìn)節(jié)能的煤電為支撐、以穩(wěn)定安全可靠的特高壓輸變電線路為載體的新能源供給消納體系。

  適應(yīng)能源轉(zhuǎn)型需要,如何在保障能源安全前提下,釋放消納彈性,深度挖潛“綠電”增長?作為能源大省,山東通過一系列政策引領(lǐng)、制度創(chuàng)新和首創(chuàng)做法,率先突破“綠電”供給的難點(diǎn)堵點(diǎn),新型能源體系建設(shè)全面提速。

  綠色能源勢頭如何?

  “綠電”發(fā)展按下加速鍵,消納難題亟須突圍

  4月14日,走進(jìn)濱州市沾化區(qū)濱海鎮(zhèn)“漁光一體”產(chǎn)業(yè)園鹽田蝦養(yǎng)殖區(qū),鹽田里蝦苗蹦跳,鹽田上光伏板熠熠生輝——自2020年建成總裝機(jī)容量30萬千瓦的光伏發(fā)電項(xiàng)目后,這里年均發(fā)電量達(dá)4億多度,年產(chǎn)“鹽田蝦”370噸。國網(wǎng)濱州供電公司工作人員宋彬說,根據(jù)測算,該“漁光一體”項(xiàng)目運(yùn)行周期25年,共可發(fā)電100多億度,可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤350萬噸,減排二氧化碳約880萬噸。像這樣的“綠電+”項(xiàng)目,正在齊魯大地遍地開花。

  近年來,山東大力發(fā)展以太陽能、風(fēng)能、核能等為代表的新能源。如今,這股綠色能源勢頭如何?

  通過山東新能源項(xiàng)目布局來看:膠東半島核電、魯北鹽堿灘涂地風(fēng)光儲輸一體化、魯西南采煤沉陷區(qū)“光伏+”以及藍(lán)色海域上海上風(fēng)電、海上光伏五大清潔能源基地,隆起山東綠電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定支點(diǎn)。

  從一系列高增長的亮眼數(shù)據(jù)看:截至今年3月底,山東新能源和可再生能源裝機(jī)突破9700萬千瓦,占電力總裝機(jī)的比重達(dá)到45%、比2020年提高15%。作為山東“綠電”主力軍,光伏并網(wǎng)容量6015.5萬千瓦,穩(wěn)居全國首位;生物質(zhì)發(fā)電、風(fēng)電裝機(jī)分別居全國第1、第5位,其中,海上風(fēng)電裝機(jī)躍居全國第3位。今年,國和一號機(jī)組將建成投入商業(yè)運(yùn)行,6月石島灣核電擴(kuò)建一期開工,招遠(yuǎn)核電一期等一批項(xiàng)目加快推進(jìn)前期工作。到明年底,全省核電在運(yùn)在建規(guī)模有望達(dá)到1970萬千瓦。

  “綠電”在促進(jìn)全省能源結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整優(yōu)化的同時(shí),也迎來了新的挑戰(zhàn)。“與傳統(tǒng)煤電相比,光伏發(fā)電、風(fēng)電等受自然條件影響,波動性較大,在時(shí)段分布上與用電負(fù)荷存在較大差異。”省能源局電力處副處長韓貴業(yè)解釋,風(fēng)電一般夜間出力較大,但此時(shí)用電負(fù)荷較小;光伏發(fā)電出力在傍晚快速減小,但此時(shí)實(shí)際用電負(fù)荷正迎來晚高峰。

  隨著新能源快速發(fā)展,電網(wǎng)對新能源的消納壓力越來越大。目前,業(yè)界公認(rèn)最穩(wěn)定可靠的新能源是水電,而山東水資源較少,尚不具備規(guī)?;_發(fā)的水電資源,使得電力調(diào)節(jié)矛盾更加突出。在這一背景下,亟須尋求一條突圍之道。

  “綠電”與煤電如何相得益彰?

  “三改聯(lián)動”,讓火電更加低碳“靈活”

  當(dāng)下,發(fā)展新能源是否意味著要完全取代傳統(tǒng)能源?答案顯然是否定的。立足以煤為主的能源消費(fèi)基本省情,建立煤、油、氣、核、新能源、可再生能源多輪驅(qū)動的多元供應(yīng)體系,正在鋪就一條山東能源轉(zhuǎn)型之路。

  在這種情況下,山東不僅聚焦新能源發(fā)展,也把目光投向能源供應(yīng)傳統(tǒng)的基本盤——火電。

  山東火電裝機(jī)容量超過1億千瓦。如果能讓火電機(jī)組在新能源出力大時(shí)“讓路”,出力小時(shí)“頂上”,能在一定程度上消納新能源波動帶來的不利影響??梢哉f,火電既是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的“壓艙石”,也是應(yīng)對新能源波動的“調(diào)節(jié)器”。

  但目前,火電機(jī)組實(shí)現(xiàn)按需啟停,還存在不少技術(shù)上的難題,這就需要對現(xiàn)有機(jī)組進(jìn)行靈活性改造,使其在保障運(yùn)行安全穩(wěn)定的情況下,最大限度釋放調(diào)節(jié)能力。

  2023年,山東接續(xù)出臺全省煤電行業(yè)轉(zhuǎn)型升級行動方案和煤電機(jī)組“三改聯(lián)動”實(shí)施方案。“國家提出的穩(wěn)燃調(diào)深要求是降低到30%以下,目前全省煤電機(jī)組非采暖季期間基本可以實(shí)現(xiàn)。在此基礎(chǔ)上,不少機(jī)組都在朝著更低的方向改造。”韓貴業(yè)說。

  在華能威海電廠,我們見到了一臺“最強(qiáng)機(jī)組”——經(jīng)過改造,6號機(jī)組在去年成功深調(diào)至132兆瓦,成為全省首臺具備不投輔助能量穩(wěn)燃深調(diào)至20%額定容量能力的火電機(jī)組。

  這是什么概念?據(jù)測算,該廠新增深調(diào)能力約38萬千瓦,按山東相關(guān)政策可折算儲能容量約300兆瓦時(shí),可節(jié)省等容量電化學(xué)儲能投資4.5億元以上,能為電網(wǎng)靈活性調(diào)峰和新能源消納提供可靠支撐。

  據(jù)了解,山東按照“分類施策、應(yīng)改盡改”原則,全面推動存量煤電機(jī)組“三改聯(lián)動”,提高煤電機(jī)組清潔低碳水平和支撐調(diào)節(jié)能力。到2025年,在確保電力熱力穩(wěn)定供應(yīng)前提下,力爭30萬千瓦以下發(fā)電抽凝機(jī)組基本替代退出,完成大型煤電機(jī)組“三改聯(lián)動”8500萬千瓦以上。

  如何讓“綠電”超長續(xù)航?

  豐富儲能種類業(yè)態(tài),為新能源加裝安全穩(wěn)定的“充電寶”

  有效消納“綠電”是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程,僅向火電機(jī)組挖潛還不夠,需要源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)協(xié)同發(fā)力。

  拿儲能來說,作為護(hù)航能源高質(zhì)量發(fā)展的重要裝備基礎(chǔ)和關(guān)鍵支撐技術(shù),其在“充電”“賦能”新能源快速增長、電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行等方面作用彰顯。這幾年,山東能夠參與新能源調(diào)峰的“充電寶”越來越多。

  威海市文登區(qū)境內(nèi),180萬千瓦國網(wǎng)新源文登抽水蓄能電站高峽出平湖。這座電站可以利用水位差,將電能與勢能進(jìn)行轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)儲能調(diào)峰。“膠東地區(qū)核電、風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源富集,能源結(jié)構(gòu)復(fù)雜,文登電站具有調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相、儲能、系統(tǒng)備用和黑啟動等六大功能,可有效保障電力供應(yīng)與消耗之間的動態(tài)平衡,成為整個(gè)膠東地區(qū)新能源就地消納的‘蓄能池’。”國網(wǎng)新源山東文登抽水蓄能有限公司總經(jīng)理宋緒國介紹。目前,全省在運(yùn)在建抽水蓄能項(xiàng)目共5個(gè),預(yù)計(jì)今年年底在運(yùn)在建裝機(jī)達(dá)到800萬千瓦左右。

  但抽水蓄能電站建設(shè)周期長、成本高,儲能布局還要豐富種類業(yè)態(tài),形成相互補(bǔ)充、協(xié)同發(fā)展的格局。

  黃河之畔,慶云建成全國最大電網(wǎng)側(cè)共享儲能電站——三峽能源山東慶云301兆瓦/602兆瓦時(shí)儲能電站,目前已全面投入商業(yè)運(yùn)行。這一儲能電站最大充放電功率達(dá)301兆瓦,總儲電容量達(dá)602兆瓦時(shí),可儲存的電能相當(dāng)于60萬千瓦發(fā)電機(jī)組一小時(shí)的發(fā)電量。

  省能源局能源節(jié)約和科技裝備處副處長王磊介紹,近年來,山東發(fā)展多元新型儲能,積極探索熔鹽、飛輪等儲能新技術(shù)應(yīng)用,取得了階段性成效。“截至今年3月底,新型儲能規(guī)模398.3萬千瓦,居全國首位。我們預(yù)計(jì)2024年規(guī)模達(dá)到500萬千瓦以上。”他說。

  需求側(cè)如何深度參與?

  堅(jiān)持“兩條腿走路”,為新能源調(diào)峰“出把力”

  作為全國第一批8個(gè)電力現(xiàn)貨市場建設(shè)試點(diǎn)省份之一,山東于2021年12月啟動電力現(xiàn)貨市場不間斷結(jié)算試運(yùn)行,通過集中優(yōu)化計(jì)算,得到機(jī)組開機(jī)組合、分時(shí)發(fā)電出力曲線以及分時(shí)現(xiàn)貨市場價(jià)格,實(shí)現(xiàn)新能源與煤電機(jī)組的“默契配合”。至今,該市場已平穩(wěn)連續(xù)運(yùn)行28個(gè)月。

  “電力供應(yīng)寬松時(shí)段,市場價(jià)格較低,能夠有效引導(dǎo)煤電機(jī)組深度調(diào)峰、減少發(fā)電;電力供應(yīng)緊張時(shí)段,市場價(jià)格較高,可以激勵(lì)煤電機(jī)組頂峰發(fā)電。”省能源局發(fā)展規(guī)劃處處長王夢學(xué)介紹,僅僅調(diào)動煤電機(jī)組參與調(diào)峰還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,按照目前規(guī)劃,到2030年,即便全省火電機(jī)組全部參與調(diào)峰啟停,也無法滿足新能源調(diào)峰需求。潛在的調(diào)峰容量在哪?答案指向了用電需求側(cè),廣大工商業(yè)用電主體,也可為新能源調(diào)峰“出把力”。

  2023年,山東率先在全國推出分時(shí)電價(jià)動態(tài)調(diào)整機(jī)制。相較于之前的峰谷電價(jià),新機(jī)制增加了深谷電價(jià)時(shí)段,將分時(shí)電價(jià)時(shí)段劃分為尖峰、峰段、平段、谷段、深谷5個(gè)時(shí)段,將午間新能源大發(fā)時(shí)段設(shè)置為谷段、深谷段,夜間用電緊張時(shí)段設(shè)置為峰段、尖峰段,按季節(jié)劃分各段時(shí)長,執(zhí)行范圍覆蓋全體工商業(yè)用戶,通過價(jià)格信號引導(dǎo)用戶避峰就谷用電。

  新機(jī)制激勵(lì)下,企業(yè)迅速反應(yīng)。位于山東自貿(mào)區(qū)煙臺片區(qū)的上汽通用東岳動力總成有限公司,通過把高耗能的生產(chǎn)環(huán)節(jié)安排在谷段,減少峰段用電量;同時(shí)在谷段啟用非連續(xù)運(yùn)行的設(shè)備,降低整體用電成本。一番調(diào)整下來,午間低谷時(shí)段負(fù)荷占比較之前增加約8.1%,峰段用電負(fù)荷占比降低約8.6%,度電成本下降約0.05元。國網(wǎng)山東電力數(shù)據(jù)顯示,僅在去年,山東63.33萬工商業(yè)用戶執(zhí)行了動態(tài)分時(shí)電價(jià);午間新能源消納空間增加約350萬千瓦,晚高峰轉(zhuǎn)移用電負(fù)荷約200萬千瓦。

  “能源轉(zhuǎn)型要靠有效市場、有為政府‘兩條腿走路’。”山東社會科學(xué)院黨委書記、院長袁紅英認(rèn)為,山東工商企業(yè)數(shù)量眾多,用電量大,當(dāng)前和未來一段時(shí)間,需求側(cè)調(diào)整生產(chǎn)生活用電習(xí)慣,需持續(xù)加大政策引導(dǎo)和工作力度,調(diào)峰潛力未來可期。


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