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國家電網(wǎng)有限公司總信息師孫正運:數(shù)字化轉(zhuǎn)型和體制機制建設是關鍵

《國家電網(wǎng)》發(fā)布時間:2021-05-17 11:44:33  作者:張友良

  《國家電網(wǎng)》:請您談談現(xiàn)階段構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)有哪些重要意義?

  孫正運:3月15日,中央財經(jīng)委員會第九次會議召開,研究了實現(xiàn)碳達峰、碳中和的基本思路和主要舉措。習近平總書記強調(diào),實現(xiàn)碳達峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟社會系統(tǒng)性變革,要把碳達峰、碳中和納入生態(tài)文明建設整體布局,拿出抓鐵有痕的勁頭,如期實現(xiàn)2030年前碳達峰、2060年前碳中和的目標。

  有關數(shù)據(jù)顯示,能源系統(tǒng)碳排放量占碳排放總量的80%以上,電力碳排放量占能源系統(tǒng)碳排放量的40%左右??梢哉f,能源系統(tǒng)是實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標的主戰(zhàn)場,電力系統(tǒng)則是其中的主力軍。

  中央財經(jīng)委員會第九次會議提出,“十四五”是碳達峰的關鍵期、窗口期,要構建清潔低碳、安全高效的能源體系,控制化石能源總量,著力提高利用效能,實施可再生能源替代行動,深化電力體制改革,構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。

  這一能源領域的重要工作部署,首次明確了新能源在未來電力系統(tǒng)中的主體地位,也充分說明新型電力系統(tǒng)將在我國實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標的過程中發(fā)揮至關重要的作用。

  《國家電網(wǎng)》:如何理解構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)與“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略的關系?

  孫正運:構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是推動“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略落地的創(chuàng)新實踐。

  能源事關國家經(jīng)濟社會發(fā)展大局,確保能源安全具有重大的戰(zhàn)略意義。2014年6月,習近平總書記提出要推動能源消費、能源供給、能源技術和能源體制4個方面的革命,同時強調(diào)要全方位加強國際合作,為我國能源事業(yè)改革發(fā)展指明了方向。

  “貧油少氣富煤”和太陽能、風能富集的資源稟賦,中東部負荷中心與西北部能源資源中心逆向分布的特征,未來社會電氣化、智能化程度越來越高的發(fā)展趨勢,決定了電力系統(tǒng)在我國能源事業(yè)發(fā)展中扮演的角色和發(fā)揮的作用會越來越重要。

  近年來,在“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略的指引下,我國電網(wǎng)建設得更加堅強智能,光伏發(fā)電和風能發(fā)電等新能源快速發(fā)展,煤電也更加清潔高效,電力市場化改革不斷實現(xiàn)新突破,消費領域電能替代加速推進,電力領域改革發(fā)展取得了顯著成就。

  要實現(xiàn)我國應對全球氣候變化挑戰(zhàn)、實現(xiàn)全人類可持續(xù)發(fā)展福祉和進一步推動能源電力領域改革發(fā)展的雙重任務目標,構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是最佳解決方案。加快建設新型電力系統(tǒng),將推動我國能源消費更加科學節(jié)約,能源供給更加清潔高效,能源技術更加綠色先進,能源體制更加符合市場發(fā)展規(guī)律;同時,在碳達峰、碳中和的共同愿景下,推動我國能源電力領域與國際社會開展更加緊密的、全方位合作。

  《國家電網(wǎng)》:與現(xiàn)有電力系統(tǒng)相比,新型電力系統(tǒng)有什么不同?

  孫正運:以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),將推動電源側(cè)清潔化、電網(wǎng)側(cè)智能化、用戶側(cè)電氣化,加快以電力為中心的清潔低碳高效、數(shù)字智能互動的能源體系建設。與現(xiàn)有電力系統(tǒng)相比,新型電力系統(tǒng)在內(nèi)部電氣特征和外部表現(xiàn)形式上有所不同。

  從內(nèi)部電氣特征方面來看,新型電力系統(tǒng)將由高碳電力系統(tǒng)向深度低碳或零碳電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)變,由以機械電磁系統(tǒng)為主向以電力電子器件為主轉(zhuǎn)變,由確定性可控連續(xù)電源向不確定性隨機波動電源轉(zhuǎn)變,由高轉(zhuǎn)動慣量系統(tǒng)向弱轉(zhuǎn)動慣量系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。

  從外部表現(xiàn)形式方面來看,新型電力系統(tǒng)將通過廣泛互聯(lián)互通推動電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)演進,現(xiàn)代數(shù)字技術與傳統(tǒng)電力技術深度融合將使得電力系統(tǒng)發(fā)輸配用等各領域、各環(huán)節(jié)整體智能化、互動化,虛擬電廠、抽水蓄能電站、多種形式的新型儲能、電力輔助服務等將讓電力調(diào)度和源網(wǎng)荷儲互動更加靈活智能,安全智能可控的技術手段成為交流電網(wǎng)與直流電網(wǎng)、電網(wǎng)和電源協(xié)調(diào)發(fā)展的關鍵保障。

  《國家電網(wǎng)》:“十四五”是構建新型電力系統(tǒng)的關鍵期,如何理解“以新能源為主體”的含義?重點要從哪些方面發(fā)力?

  孫正運:構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的新形勢和新任務,使得新能源的發(fā)展邊界條件、發(fā)展邏輯及發(fā)展機制都發(fā)生了重大變化。綜合來看,“十四五”期間,新能源發(fā)展進入了一個新階段,呈現(xiàn)大規(guī)模、高比例、市場化、多能互補4個特征。

  一是新能源年均裝機規(guī)模將大幅度提升。到“十四五”末,以新能源為主體的可再生能源發(fā)電裝機占我國總電力裝機的比例將超過50%,新能源新增裝機將成為新增電力裝機的主要來源。二是新能源高比例入網(wǎng)消納。到“十四五”末,以新能源為主體的可再生能源新增發(fā)電量在全社會用電量增量中的比重將達到三分之二,在一次能源消費增量中的比重將超過50%,成為能源電力消費增量的主體。三是市場在能源資源配置中的決定性作用進一步發(fā)揮。從今年開始,光伏發(fā)電、風能發(fā)電進入平價階段,將擺脫對財政補貼的依賴,實現(xiàn)市場化發(fā)展、競爭化發(fā)展。四是高比例新能源接入需要構建火電、水電、儲能等多種能源互補和協(xié)同互動機制,提升新能源消納能力,推動源網(wǎng)荷儲深度融合。

  當前,我國的電力系統(tǒng)向新型電力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型已經(jīng)起步。電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)都有了一些積極的實踐探索,彼此之間也有了一些互動,比如推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型、開展虛擬電廠試點、建設新能源云促進新能源消納、進行電力需求側(cè)管理等。

  未來,新能源發(fā)電將成為主要電源,而分布式光伏和儲能等充分發(fā)展會讓很多用戶側(cè)主體兼具發(fā)電和用電雙重屬性,發(fā)電側(cè)和用戶側(cè)的界限將模糊化。發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)會成為智能互動、有機統(tǒng)一的整體,推動我國能源電力發(fā)展實現(xiàn)整體效率、效益最大化。這需要電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)信息內(nèi)部深度共享互動、彼此融合貫通,不斷提高電力系統(tǒng)彈性,提升新能源消納能力。新能源要成為電力供應的主要來源,還有很長的路要走,面臨不少問題和挑戰(zhàn)。

  快速推進以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設,必須大力推進電力科技創(chuàng)新,深入推進電力體制機制改革。一方面,我們要深化數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展,通過“大云物移智鏈”等現(xiàn)代信息和通信技術,推動發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)智能化,并實現(xiàn)有機融合,形成一個整體、高效、科學、互動的智能系統(tǒng)。這樣將有效解決新能源隨機性與波動性帶來的問題,實現(xiàn)電力系統(tǒng)運行、企業(yè)運營、客戶服務各環(huán)節(jié)關鍵信息的全息感知、動態(tài)采集和高效處理。另一方面,我們要加強市場化體制機制建設,充分發(fā)揮電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)、各參與主體的積極性、主動性和創(chuàng)造性,為構建新型電力系統(tǒng)營造良好的政策、制度和市場環(huán)境。比如,進一步建立健全輔助服務機制,提升新能源消納水平;加強虛擬電廠建設研究和探索,探索符合市場化發(fā)展規(guī)律,實現(xiàn)多方共贏的商業(yè)模式和運行機制等。

  《國家電網(wǎng)》:新能源大發(fā)展,高比例接入電網(wǎng),將給電網(wǎng)發(fā)展帶來哪些挑戰(zhàn)?

  孫正運:新能源出力隨機性、波動性、不確定性強,具有“極熱無風”“晚峰無光”的反調(diào)峰特性。目前,新能源“大裝機、小電量”特點也比較突出,風電、光伏多年平均利用小時數(shù)分別為1922小時、1206小時。最新數(shù)據(jù)顯示,2020年我國新能源裝機容量占比24.3%,發(fā)電量占比為9.5%。

  基于新能源的這些特性、特點,近年來,如何在確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的前提下,更快更好更多地消納新能源,一直是電網(wǎng)企業(yè)面臨的問題和社會關注的焦點。

  隨著新型電力系統(tǒng)建設的深入推進,新能源接入電網(wǎng)的規(guī)模將越來越大,對電網(wǎng)自動化、智能化、互動化的要求也越來越高,電網(wǎng)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)更艱巨。安全、效率和新技術應用是三個需要重點關注的方面。

  新型電力系統(tǒng)必須做到供需實時平衡和瞬間響應,還要以新能源為主體,這給作為電力系統(tǒng)核心和樞紐的電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行帶來了極大的考驗。比如,電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻的難度加大,同時電力電子設備具有強非線性、脆弱性等特點,一旦出故障有可能產(chǎn)生連鎖反應,造成連鎖事故;要盡可能多消納新能源,需要加大電網(wǎng)和常規(guī)電源的投資建設,需要火電、儲能甚至用戶等提供相應的輔助服務與之相配套,這就涉及效率和成本的問題;要保證電力系統(tǒng)的安全和效率,傳統(tǒng)的手段已經(jīng)不能適應這個要求了,必須加快推進數(shù)字化技術與傳統(tǒng)電力技術深度融合,實現(xiàn)智能化、自動化,在這些方面有很多難題亟待破解。

  《國家電網(wǎng)》:國家電網(wǎng)公司開展了哪些創(chuàng)新實踐?

  孫正運:電網(wǎng)企業(yè)連接發(fā)電企業(yè)和用戶,在開展能源資源大范圍優(yōu)化配置、促進水火風光互補互濟、推動源網(wǎng)荷儲協(xié)同互動等方面發(fā)揮著引領和統(tǒng)籌作用。

  近年來,國家電網(wǎng)公司始終高度重視、全力服務新能源發(fā)展,通過推動電源結(jié)構和布局優(yōu)化,構建多元化清潔能源供應體系;加快電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型升級,打造清潔能源優(yōu)化配置平臺;推動全社會節(jié)能提效,提升終端電氣化水平;推進電力系統(tǒng)技術裝備創(chuàng)新,提升系統(tǒng)安全和效率水平;推動健全市場機制和政策體系,完善電力市場機制,推動出臺相關支持政策等,促進新能源大規(guī)模并網(wǎng)、大范圍配置和高比例消納。截至2020年年底,全國新能源裝機5.3億千瓦,其中國家電網(wǎng)并網(wǎng)規(guī)模達到4.5億千瓦,占全國新能源總裝機的85%,新能源利用率達到97.1%,全面完成國家清潔能源消納三年行動計劃目標。

  服務碳達峰、碳中和,構建新型電力系統(tǒng),是公司2021年最重要的工作之一。近期,公司先后發(fā)布服務碳達峰、碳中和行動方案,出臺加快抽水蓄能開發(fā)建設6項重要措施,發(fā)布國家電網(wǎng)新能源云,充分發(fā)揮了落實碳達峰、碳中和目標,探索建設新型電力系統(tǒng)的引領者、推動者和先行者作用。

  公司明確了建設具有中國特色國際領先的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)戰(zhàn)略目標。這一戰(zhàn)略目標的本質(zhì),是以能源互聯(lián)網(wǎng)為平臺和手段,充分發(fā)揮電網(wǎng)在能源匯集傳輸和轉(zhuǎn)換利用中的樞紐作用,以及作為能源配置平臺、綜合服務平臺和新業(yè)務、新業(yè)態(tài)、新模式發(fā)展平臺的價值作用,匯聚各類資源,促進供需對接、要素重組、融通創(chuàng)新,支撐構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)和清潔低碳安全高效的現(xiàn)代能源體系??梢哉f,推動戰(zhàn)略目標落地落實,就是公司推動構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的具體實踐。

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