近年來我國新能源建設(shè)突飛猛進(jìn),單純依靠傳統(tǒng)火電調(diào)峰壓力大,難以應(yīng)對新能源發(fā)電的間歇性與波動性
,導(dǎo)致消納形勢嚴(yán)峻
,亟需開拓思路、創(chuàng)新解決消納新能源的困難
。近年來
,電能替代日益被重視,成為能源消費(fèi)側(cè)革命的重要推動力
。通過電能替代
,短期內(nèi)能夠擴(kuò)大負(fù)荷體量、提高響應(yīng)負(fù)荷占比
,對于解決新能源消納問題具有重要意義
。隨著政策支持、技術(shù)進(jìn)步與機(jī)制完善
,當(dāng)前電能替代促進(jìn)清潔能源消納的條件越來越充分
。
一、電能替代促進(jìn)新能源消納的重要意義與作用機(jī)理
電能替代是在終端能源消費(fèi)環(huán)節(jié)
,推廣使用電能替代散燒煤
、燃油等,如電采暖
、地能熱泵
、工業(yè)電鍋爐(窯爐)、農(nóng)業(yè)電排灌
、電動汽車
、靠港船舶使用岸電、機(jī)場橋載設(shè)備
、電蓄能調(diào)峰等
。國家要求,到2020年電能占終端能源消費(fèi)比重應(yīng)達(dá)到約27%
。根據(jù)國家電網(wǎng)公司預(yù)測
,到2050年,電能在終端能源消費(fèi)中的比重會超過50%
。加快實(shí)施電能替代
,可以顯著提升基礎(chǔ)負(fù)荷資源與靈活負(fù)荷資源的數(shù)量與規(guī)模
,提高負(fù)荷調(diào)節(jié)的有效性與靈活性。其中
,基礎(chǔ)負(fù)荷資源
,是通過電能對其他一次能源的廣泛替代,從總量的維度增加了整個電力系統(tǒng)電力與電量規(guī)模;靈活負(fù)荷資源
,主要是基于各類市場交易機(jī)制和價格信號而靈活調(diào)整的負(fù)荷
,適合參與電網(wǎng)的調(diào)頻與調(diào)峰工作,如對電價敏感的工商業(yè)負(fù)荷
,蓄冷蓄熱
、電熱泵、電儲能(含電動汽車)等
。靈活負(fù)荷資源可分為基于分時價格與基于經(jīng)濟(jì)激勵的負(fù)荷資源
,普遍具有通斷可以被靈活控制,啟停較為可控
,以及功率變化靈活
、慣性小、調(diào)節(jié)范圍廣兩個特性
?偟膩碚f,推廣電能替代
,從宏觀層面來看
,增加基礎(chǔ)負(fù)荷體量,拓展基礎(chǔ)消納能力;從微觀層面看
,增加靈活負(fù)荷規(guī)模
,充分挖掘靈活負(fù)荷資源潛力,利用市場交易機(jī)制和電價機(jī)制提高負(fù)荷資源消納新能源的積極性
、靈活性
。
增強(qiáng)負(fù)荷響應(yīng)技術(shù)和機(jī)制方面相對復(fù)雜。靈活負(fù)荷資源響應(yīng)能夠改變自身用電行為
,通過“擬合曲線”
,達(dá)到與供給側(cè)資源相同的效果。在實(shí)時電價機(jī)制下
,基于分時價格響應(yīng)
,靈活負(fù)荷調(diào)整能夠處理2小時內(nèi)新能源發(fā)電波動;對于基于經(jīng)濟(jì)激勵的負(fù)荷資源,在系統(tǒng)完善激勵補(bǔ)償機(jī)制
、先進(jìn)電能計(jì)量技術(shù)
、通訊系統(tǒng)技術(shù)、自動控制設(shè)施等“軟硬件”后
,能夠通過直接負(fù)荷控制
、緊急需求響應(yīng)
、輔助服務(wù)市場等,適應(yīng)1分鐘至5~10分鐘
、2小時內(nèi)新能源發(fā)電波動對靈活性的需求
。
各國針對以電能替代為核心促進(jìn)新能源消納的應(yīng)用積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。通過電能替代擴(kuò)大基礎(chǔ)負(fù)荷資源規(guī)模方面
,美國
、日本、歐盟等成熟國家和地區(qū)
,主要通過宏觀層面國家經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼
、技術(shù)研發(fā)與推廣等扶持政策,微觀層面電力企業(yè)營銷引導(dǎo)
、改善服務(wù)品質(zhì)等共同發(fā)力推進(jìn)
。通過電能替代促進(jìn)靈活負(fù)荷資源有序響應(yīng)方面
,各國政府是為擴(kuò)大靈活負(fù)荷資源創(chuàng)造實(shí)施條件的主要力量
,通過構(gòu)建組織管理保障體系、激勵機(jī)制
,確保靈活負(fù)荷高質(zhì)量有序響應(yīng)
。