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解决新能源消纳问题还需加快电力体制改革

  解决新能源消纳问题最直接的方案是采用储能技术,目前技术比较成熟并得到大规模应用的是抽水蓄能电站,但该储能方案对水源和工程应用场地有特殊要求,不利于大面积推广;其他储能技术方案,如电池储能等,由于成本太高或效率较低,虽然有示范项目投运,但距离大规模电网储能的商业应用尚有较大的距离。国家在解决“弃风限电”问题上做了各种尝试,例如在限电比较严重的地区建设“弃风供热”项目,但由于项目投入与产出比例失调,技术经济可行性较差而难以推广;有些地区采用风火替代交易的方式争取风电的上网电量,但由于利益补偿机制不透明,分配方案复杂,导致发电企业的积极性不高,效果未达预期。

  2.利益关系没有理顺是造成新能源消纳难的体制因素。在当前电力体制下,对于发电企业来说,发电计划由电网公司制定,上网电价由物价部门核准,只要能够低成本按计划发电,就能保证企业的正常经营和发展。在新能源装机规模日益增长的环境中,新能源具有优先上网、调度的优势,火电企业往往被迫为新能源调峰,企业的利益得不到保证,形成“风火竞争”“光火竞争”的利益格局,尤其是在能源需求放缓时,这一问题尤为突出。近年随着制造业转型去产能,工业用电量转为负增长,电力市场需求显着放缓,大量的新能源电力要进入市场,意味着原有火电水电的份额要减少,风电与光电各处受限。无论是火电调峰,还是风火替代、光火替代交易,都反映出当前新能源发展困境中的体制性因素。因此,新能源目前的发展困境与其说是新能源自身特性造成的,不如说是当前电力体制的弊端使然。

  解决新能源消纳问题还需加快电力体制改革

  从以上分析可知,要从根本上解决新能源消纳难题,需从加快技术创新和扫除体制障碍两个方面入手。

  一方面,应加快技术创新步伐,大力发展调峰电源。调峰电源是进一步促进新能源发展的重要前提条件,除了抽水蓄能电站以外,常见的调峰电源有水电站、燃气电站、纯凝式火电厂等。水电站具有较好的启停特性,但对于水电资源贫乏的三北地区用处不大;燃气电站具有良好的调节能力和调峰性能,但考虑到天然气供给、价格等因素,燃气电站的发展规模尚需深入研究;纯凝式火电厂具有一定的调峰能力,但存在煤耗增加、排放增加、设备磨损、寿命减少的不利影响,而且我国“三北”地区纯凝式火力发电机组比例小,冬季调峰能力严重不足。

  以煤为主的能源资源禀赋特点决定了我国以煤电为主的电源结构,调峰电源还需以现有的火力发电厂为基础,结合技术创新,将火力发电厂改造为调峰电厂,使之能够适应电力系统负荷快速波动,具有良好调峰特性,同时又能够优化火电机组调峰煤耗,减少设备磨损,降低调峰排放,而且满足供热需求。根据火力发电厂的电力生产流程和特点,在燃煤锅炉和汽轮发电机之间增加一个高效热储能装置,用于缓冲调峰带来的能量波动,使锅炉运行在稳定工作点,保证煤耗和排放最优。对火电厂进行热储能技术改造,使之成为调峰电站,不仅是一种成本低、效率高、实用性强的解决电网调峰能力不足问题的解决方案,而且对于火电厂自身来说,调峰改造也有利于提高效率,降低成本,增加火电厂的市场竞争力。

  另一方面,需加快电力体制改革,理顺新能源与其他化石能源的利益关系。要保证新能源的持续健康发展,需要从电力体制改革入手,从国家发布的《能源发展战略行动计划(2014年-2020年)》不难看出,新的电力体制改革主要是推进电力领域价格改革,推动供求双方直接交易,构建竞争性电力交易市场。在新的电力体制条件下,发电企业与用电方通过电力市场直接交易,发电企业的经营收入将主要依靠长、短期合同和实时电力平衡合同,调峰辅助服务市场将应运而生;在新能源装机比例高的地区,发电与用电不易匹配,电力峰谷差拉大,调峰需求越大,调峰服务的市场价值越高,具备较强调峰能力的电厂将获得巨大的调峰辅助服务收益,在市场竞争中占有优势。这样,常规能源与新能源的利益不再是矛盾关系,市场利益促使常规发电企业有动力为新能源调峰,使原先“风火竞争”转为“风火互补”,从而促进新能源的进一步发展。

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