智库视点|通过技术创新破解新型电力系统“不可能三角”
据国家统计局数据显示,目前我国可再生能源发电装机总量达到11.18亿千瓦,占世界可再生能源装机总量的30%以上,今年上半年我国可再生能源发电新增装机5475万千瓦,占全国新增发电装机的80%,其中水电、风电、光伏、生物质发电装机规模和在建核电规模稳居世界第一。由于新能源具有低抗扰性与弱支撑性,因此,构建以新能源为主体的新型电力系统,是加快能源低碳转型、实现“双碳”目标的重要举措。
“不可能三角”理论也称为“三元悖论”,最早在金融领域提出,即一个国家在金融政策方面不可能同时实现资本流动自由、货币政策独立、汇率稳定。能源领域也存在“安全稳定、清洁低碳、经济可行”不可能同时实现的“不可能三角”问题,该问题同样显现于新型电力系统,或将长期存在,伴随经济发展、能源转型和落实“双碳”目标的全过程。因此,要构建新型电力系统,需统筹电力保供和能源转型,坚持“常规电源保供应、新能源调结构”,不断提升系统平衡调节能力,在确保供应前提下推动清洁能源大规模开发利用,实现多种能源互补互济、源网荷储高效协同。具体而言,要实现能源清洁转型、构建新型电力系统,既要保证电力安全可靠供应,又要符合能源转型低碳发展需要,同时还要考虑其经济性及社会可承受的成本。这三者统筹难度陡然提升,其关键突破口在于技术创新,推动信息技术与能量供给的深度融合,加快向更具柔性、相对开放、高度智能的能源互联网系统演变。
第一,强化政策协同作用。立足推动新型电力系统安全稳定、清洁低碳、经济可行等重点任务实施,健全政策制定和实施机制。针对生产、研发等环节,对标行业前沿领域,摸排梳理技术创新需求,主动查摆制约发展的“卡脖子”技术难题,找准带动电力系统跃迁升级的技术攻关重点难点,建立新型电力系统技术攻关清单,开展“揭榜挂帅”核心技术攻关行动,推动产学研“三端”协同发力。加大对可再生能源、能源互联网创新技术研发应用等的支持力度,落实相关税收优惠政策。建立可再生能源消纳责任权重引导机制,实行消纳责任考核,研究制定可再生能源消纳增量激励政策,推广绿色电力证书交易,加强可再生能源电力消纳保障。
第二,推进数字技术赋能。依托电网的平台化作用,打造数字化平台,建设能源数字基础设施,赋能电力系统向能源互联网升级。依托传感、通信、信息等先进技术,加强数字基础设施建设,提升深度感知和泛在互联能力,合理优化智能终端部署,实现源网荷储设备信息、运行信息、状态信息深度感知。推动先进信息通信技术、控制技术和能源技术深度融合应用,加快电网与数字基础设施融合发展。构建智慧、绿色、安全、友好的电网智慧运营体系,以广泛连接和数据驱动为手段,推动业务协同、流程贯通和数据共享,为新型电力系统超大规模信息接入与采集提供信息汇集平台。
第三,推动新型储能规模化发展。储能是构建新型电力系统的重要装备基础和关键支撑技术,要依托技术经济优势,推动抽水储能大发展,实现水风光互补运行,平抑风光随机波动。在以科技创新推动降本增效的同时,围绕新型储能形态分散、体量较小等特征,服务于终端用户侧,改善需求,探索储氢、储热等非电储能方式,丰富多元化新型储能体系。
(文/国研智库新基建研究中心 徐乾)