2021-10-08
去年12月，我國在氣候雄心峰會上表示，到2030年，中國風電、太陽能發電總裝機容量將達到12億千瓦以上；今年3月，中央財經委員會第九次會議提出，要構建以新能源為主體的新型電力系統；6月，國家能源局又發布了《關于報送整縣（市、區）屋頂分布式光伏開發試點方案的通知》，這是實現“雙碳”目標與鄉村振興兩大國家重大戰略的重要措施。
通威常德“漁光一體”基地
業內專業人士預測，到2030年，我國風電、太陽能發電實際裝機容量將大大超出12億千瓦，或可達16億千瓦。截至2020年底，全國口徑并網風電、太陽能總裝機容量為5.3億千瓦。這意味著，未來10年，我國新能源裝機將新增至少6.7億千瓦，新能源發展將迎來又一輪高峰期，大量的新能源裝機將對電力系統產生前所未有的巨大影響。
然而當前，我國電力系統電源結構仍以火電為主，面對降碳目標，構建以新能源為主體的新型電力系統并不意味著摒棄火電，而是對新能源與火電的協調發展提出了新要求。
煤電與光伏儲能聯動發展模式探索
站在煤電企業的角度，新能源是一個新事物、一個競爭對手，但如果打開格局，從整個電力系統的視角來看，新能源與煤電的關系應該是相輔相成的。構建以新能源為主體的新型電力系統要從大處著眼、小處著手，煤電企業應打破原有思維模式，從實際出發，突破革新，用開放和包容的態度不斷探索實踐，尋找與新能源和諧共處的發展方向。
內涵式發展與外延式發展相結合，可實現內部和外部“雙減碳”。對內，煤電企業要充分挖掘自身潛力，激發內在活力，通過技術革新和優化改造進一步提升機組的安全性、可靠性、經濟性；通過深化管理體制機制改革打破固化的管理模式，貫徹集約化和精細化的管理理念，合理分配內部資源，減少內耗，有效提升管理效率，強化內部優勢，實現“內減碳”。對外，煤電企業要不斷開拓創新，以傳統煤電為立足點，通過與新能源及儲能的深度融合，充分發揮各產業優勢補齊短板，在不同情境下靈活調整運行模式，合理高效利用能源，從而實現“外減碳”。
只有不斷前進深化能源技術革命，才有更多的發展空間。煤電企業要順應新形勢下的要求，借助能源革命的東風，加快轉型發展，探索多樣的發展方向。
例如，煤電廠多位于郊區，近煤礦區或沿海沿江，廠區大多空間開闊，部分還配套建設職工及家屬生活社區，在不影響電廠安全生產的前提下，可充分利用廠區及生活區建筑屋頂、停車場、煤場頂棚等區域，在建設分布式光伏時，無需另外投資建設升壓站，而是通過接入廠用電系統，即可實現并網。光伏所發電量可供廠內辦公、照明、卸煤碼頭岸電及生活區用電使用，可在降低廠用電率的同時，將就地消納后富余的電量上網，產生一定的經濟效益。
又如，煤電廠可根據裝機容量，按比例配置一定規模的電力儲能，建設儲能電站，與廠內燃煤發電及分布式光伏形成互補聯動模式。燃煤發電“源隨荷動”，光伏發電“靠天吃飯”且夜晚沒有出力，當新能源接入系統容量占比不斷提升，新能源的波動性和間斷性將導致電源側的調頻和頂峰壓力激增，因此，新型電力系統勢必需要煤電企業擁有深度調峰的靈活性。除發電機組的靈活性改造外，在電源側尤其是在煤電企業建設儲能站，是緩解這一狀況的有效措施之一。
此外，在光伏車棚建設的同時，可配套建設車輛充電系統，為通勤班車、公務車、私家車、助動車等提供充電服務，滿足廠內車輛的充電需求，實現電動車輛充電的統一有序管理，提升清潔能源利用率。
進一步思路拓展，結合換電重卡的概念，位于礦區、化工區、機場、港口等附近的煤電廠，可在廠內建設換電重卡充電站，利用分布式光伏或在煤電機組較低出力時對重卡電池進行充電，減少機組低負荷運行時間，提高機組經濟性。一批電池充電完畢后，可由專車運輸至廠外更換電站，為重卡提供換電服務，替換后的空電池可由專車運回廠內充電站充電，在助力高耗能物流運輸行業減碳增效的同時，為企業增創一定的經濟收益。
煤電與光伏儲能聯動發展優勢凸顯
煤電和新能源絕不是“既生瑜何生亮”的關系，相反，常規能源與新能源其實是命運共同體。未來，伴隨新電改的推進和能源互聯網時代的到來，各種能源協調發展、多能互補是大趨勢，煤電與光伏儲能聯動發展的優勢也將逐步顯現。
在利用煤電廠內建筑屋頂等空閑區域開發分布式光伏項目時，如充分利用空閑區域，預期建設規模將大于分布式光伏允許低壓并網最大容量，并可根據實際情況，靈活采用多點分散并網或集中并網的方式，根據廠用變壓器冗余量及能耗水平選擇合適并網點，直接利用廠用電系統實現并網。與用戶側分布式光伏項目比較，在高壓并網的情況下，此模式可減少一座升壓變電站的投資。
煤電企業人才資源廣博，經長期生產運行經驗的積累，組織機構完善、人員配置齊全，且在技術力量方面具有得天獨厚的優勢。相較于燃煤發電系統，光伏、儲能屬于簡單系統，雖原理有差異，但經過培訓后，煤電廠技術人員較容易就能熟悉和掌握。聯動光伏儲能發展，無論在項目前期建設，還是后期經營管理、運行維護階段，在人力資源方面，煤電企業需要做的是統籌安排、合理分配廠內的存量資源，可大大減少人力資本投入。
在聯動發展光伏儲能后期運維階段，煤電企業可充分發揮廠內技術及人員優勢，通過成立運維工作專班、將光伏儲能運維納入廠內運維統一管理等形式，有效降低運維成本。可參考煤電廠運維規程，建立完善的光伏儲能管理制度體系，通過精細化管理，在低運維成本的情況下，持續保障高運維質量。
結語
“雙碳”背景下，我國電力系統電源結構將發生深刻變革，構建以新能源為主體的新型電力系統為電力系統的發展定下了基調，將新能源提升到了前所未有的新高度，以風電、光伏為主的新能源必將迎來一輪爆發式增長。碳達峰、碳中和是一項長期、復雜和系統性的工程，“十四五”是實現碳達峰的關鍵期、窗口期，新能源的高速發展需要科學的戰略部署以及完善的政策體系保障。同時，電力系統中的各個環節也應從實際出發，充分挖掘并發揮自身優勢，積極探索與新能源及儲能聯動發展的路徑。煤電企業通過與光伏儲能的聯動發展，可有效降低廠用電率、提升能源利用效率和機組靈活性，既為實現“雙碳”目標助力，也為探索常規能源與新能源及儲能的攜手并進提供發展思路。