國家能源局數(shù)據(jù)顯示，截至2023年6月底，我國可再生能源裝機達13.22億千瓦，約占我國總裝機的48.8%，歷史性超越煤電。
僅上半年，全國可再生能源新增裝機1.09億千瓦，同比增長98.3%，占新增裝機的77%。其中，風(fēng)電新增并網(wǎng)2299萬千瓦，光伏發(fā)電新增并網(wǎng)7842萬千瓦，同比增長153.97%。
在“雙碳”目標(biāo)確立的前提下，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，加快清潔能源尤其是風(fēng)、光新能源的開發(fā)屬于題中應(yīng)有之義。
“我們研究認為，從整體上看，新能源基地化、集中連片開發(fā)是優(yōu)勢最明顯的開發(fā)方式。”在8月4日，全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織經(jīng)濟技術(shù)研究院院長周原冰介紹研究成果時如此表示。
周原冰表示，新能源基地化開發(fā)不僅規(guī)模大，同時見效快、帶動性強、綜合效益突出。更重要的是，我國已經(jīng)擁有新能源集中開發(fā)的資源稟賦及產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。
據(jù)測算，在我國新能源資源富集的西部和北部地區(qū)，綜合考慮集約化、規(guī)?；?、經(jīng)濟優(yōu)先、多能互補等原則，風(fēng)電、光伏、光熱基地化開發(fā)潛力分別達29億、50億和5億千瓦。同時，預(yù)計到2030年，在內(nèi)蒙、青海、新疆和甘肅地區(qū)，不包括儲能和其他配套電源，風(fēng)電、光伏、光熱的平均LCOE分別降至0.15、0.14和0.6元/千瓦時。
這意味著，到2030年，上述地區(qū)可以布局風(fēng)電、光伏、光熱基地的規(guī)?？傆?.5億千瓦，包含45大型基地；到2050年，可布局風(fēng)電、光伏、光熱基地規(guī)模總計45億千瓦，包含127個大型基地。
然而，盡管加快能源轉(zhuǎn)型，應(yīng)對氣候變化確實刻不容緩，但“在轉(zhuǎn)型的過程中，處理好能源轉(zhuǎn)型與系統(tǒng)安全的關(guān)系同樣重要。”中國能源研究會雙碳產(chǎn)業(yè)合作分會主任黃少中在發(fā)布儀式上發(fā)言時強調(diào)。
隨著可再生能源裝機規(guī)模快速增長，電力系統(tǒng)對各類調(diào)節(jié)性電源需求迅速增長。為保障系統(tǒng)安全，2022年，我國煤電新增規(guī)模近1億千瓦；2023年上半年，煤電新增規(guī)模仍近3000萬千瓦。
實際上，煤電作為發(fā)電機組，深度及靈活調(diào)峰本不是其最具經(jīng)濟性和安全性的工作場景，更不必說一邊轉(zhuǎn)型一邊燃煤的邏輯悖論。為應(yīng)對系統(tǒng)的靈活性調(diào)節(jié)需求，亟需從更方面挖掘調(diào)節(jié)能力資源。
目前，為支撐大規(guī)模清潔能源基地化開發(fā)，西部地區(qū)主要通過水電擴容、建設(shè)常規(guī)抽蓄和新型抽蓄、跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)等方式，輔以適度開發(fā)光熱發(fā)電，配置新型儲能，發(fā)展電制氫（氨）和氫（氨）發(fā)電等方式提供靈活調(diào)節(jié)資源。然而，北部地區(qū)因水資源缺乏，仍要通過配套先進靈活的煤電以及現(xiàn)有煤電靈活性改造。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織駐會副主席劉澤洪表示，常規(guī)水電和抽水蓄能是較好的調(diào)節(jié)手段，但受水資源、開發(fā)條件等限制，西北新能源富集地區(qū)極度缺水，當(dāng)?shù)亻_發(fā)水電和抽蓄的規(guī)模相對有限。而電化學(xué)儲能等新型儲能目前成本還較高，存在一定安全隱患，對電力系統(tǒng)的慣量支撐能力也不足。長期看，現(xiàn)有調(diào)節(jié)手段難以滿足西部、北部地區(qū)遠期新能源大規(guī)模開發(fā)的需求，需要尋找新的方式。
與此同時，我國的南水北調(diào)西線工程也面臨重大挑戰(zhàn)。
為解決我國水資源分布不均問題，我過南水北調(diào)工程從長江下游、中游、上游規(guī)劃了東、中、西線三條線路。目前，東線一期工程已經(jīng)建成投運，而西線工程仍處于規(guī)劃論證階段。
中國水利水電科學(xué)研究院水資源研究所水資源調(diào)度研究室副主任王超曾告訴筆者，如果采取自流方式，上游整體的可調(diào)水量很小，對調(diào)水規(guī)模的影響就很大。如果采取泵站提水的方式，將取水口設(shè)置到下游，雖然說工程調(diào)水規(guī)?？梢约眲≡龃螅置媾R提水能耗的問題。
那么，是否有可能通過統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，既解決跨流域調(diào)水，又解決新能源的消納及靈活調(diào)節(jié)需求呢？
基于此，全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織同時提出了“電-水協(xié)同發(fā)展”的新型抽水蓄能。
周原冰介紹稱，新型抽水蓄能的理念，是以清潔能源發(fā)電為動力，在西部各流域間建設(shè)一系列調(diào)蓄水庫、短距離引水道、可逆式水泵水輪機組和水輪發(fā)電機組，通過異地抽發(fā)和接力方式將西南的水送往西北，實現(xiàn)跨流域調(diào)水和電能存儲。
目前，基于詳實的水文、地理、高程、保護區(qū)分布等數(shù)據(jù)，全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織已初步設(shè)計出基于新型抽蓄理念的西南西北調(diào)水方案。
具體而言，該方案自“五江一河”取水，包含7個跨流域段的35個調(diào)水通道，全長1.1萬公立，輻射西藏、云南、四川、青海、甘肅、新疆6個省區(qū)，最遠到達新疆和田。年調(diào)水量400億立方米，惠及河西走廊、柴達木、南疆等地區(qū)。同步建設(shè)抽蓄裝機6.5億千瓦，發(fā)電裝機1.9億千瓦。
根據(jù)初步測算，該方案調(diào)水成本大約為3.5元/立方米。同時，由于該工程提水段的新型抽蓄、放水段的水電機組均為調(diào)節(jié)性電源，可為系統(tǒng)提供超過6.5億千瓦常規(guī)抽蓄（或新型儲能）的調(diào)節(jié)能力，滿足15億千瓦至20億千瓦風(fēng)光新能源靈活調(diào)節(jié)要求，并新增土地灌溉面積1.5億畝。
對于上述構(gòu)想，山東大學(xué)研究生院副院長張恒旭評價稱，我國存在清潔能源和水資源分布不均、區(qū)域環(huán)境差異性大的現(xiàn)狀，西北地區(qū)可再生能源稟賦好和自然環(huán)境差并存，如何再向雙碳目標(biāo)戰(zhàn)略邁進，清潔能源大規(guī)模開發(fā)過程中將能源優(yōu)勢轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)境優(yōu)勢，是需要系統(tǒng)構(gòu)建的戰(zhàn)略。
來源：能見
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