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“我國電(dian)(dian)能(neng)需(xu)求還未飽和，2050年(nian)全社(she)會總(zong)用電(dian)(dian)量(liang)可(ke)能(neng)會比(bi)現在翻(fan)一番，約(yue)為15萬億千瓦時。如(ru)果(guo)僅(jin)(jin)就太陽能(neng)發(fa)電(dian)(dian)而(er)言，為2050年(nian)提(ti)供全社(she)會用電(dian)(dian)量(liang)的(de)1/3是可(ke)能(neng)的(de)，而(er)且其成本競爭力已到了‘平價’關口(kou)。而(er)可(ke)再(zai)生能(neng)源應用的(de)主(zhu)流形式是分布式，分布式發(fa)電(dian)(dian)不僅(jin)(jin)能(neng)節(jie)省電(dian)(dian)網建設、運行(xing)費用，還可(ke)提(ti)高供電(dian)(dian)可(ke)靠性(xing)和韌(ren)性(xing)。解(jie)決‘風光’發(fa)電(dian)(dian)間歇性(xing)、多變性(xing)和不確定性(xing)問題的(de)最好方式是就地開發(fa)與消納。”中(zhong)國工程院(yuan)院(yuan)士余貽鑫近期(qi)在“第五屆世界智能(neng)大會”上表示。

余貽鑫指出，為了實現碳達(da)峰、碳中和目標，我國必須(xu)發(fa)(fa)(fa)展高(gao)比例(li)的(de)“風光”發(fa)(fa)(fa)電；開(kai)發(fa)(fa)(fa)模式的(de)選擇(ze)對(dui)高(gao)比例(li)“風光”發(fa)(fa)(fa)電的(de)順利(li)實現、未來電網格局及相關配套(tao)產(chan)業的(de)發(fa)(fa)(fa)展有(you)著重大影響(xiang)；在此背景(jing)下，分布式“風光”就地開(kai)發(fa)(fa)(fa)與消納是(shi)關鍵。

經濟性比較是重要依據

余貽鑫表示，我(wo)國的電力負(fu)荷(he)中心位于(yu)中東部(bu)省份，中東部(bu)省份在(zai)發(fa)展高(gao)比例“風(feng)光”發(fa)電時面臨(lin)兩(liang)種開發(fa)模式：大規模遠距離輸送、就(jiu)地開發(fa)與消納。

其中(zhong)，大規模(mo)遠距(ju)離輸送是(shi)指利用西部(bu)、北部(bu)地(di)(di)區較好的“風光(guang)”資源，建設大規模(mo)的“風光(guang)”基地(di)(di)，然后(hou)把(ba)電(dian)能遠距(ju)離輸送到(dao)中(zhong)東部(bu)負荷(he)中(zhong)心。就地(di)(di)開發與(yu)消納(na)，是(shi)指在中(zhong)東部(bu)負荷(he)中(zhong)心就地(di)(di)開發“風光(guang)”發電(dian)，該模(mo)式(shi)下(xia)分(fen)布(bu)式(shi)“風光(guang)”廣(guang)泛、分(fen)散(san)地(di)(di)接入當地(di)(di)電(dian)網并(bing)就地(di)(di)消納(na)。余貽鑫說：“這種(zhong)模(mo)式(shi)并(bing)不排斥‘風光(guang)’發電(dian)機組的集中(zhong)建設。”

部(bu)(bu)分專家(jia)認為，如(ru)果西部(bu)(bu)、北部(bu)(bu)地區“風光(guang)”資(zi)源的優勢可以(yi)彌補遠距離輸電線路的投資(zi)，那么(me)大規模遠距離輸送模式的供電成本將比(bi)就地開發與消納的模式低。

余(yu)貽鑫(xin)指出，上述專(zhuan)家觀點有待商榷(que)。“供電(dian)(dian)(dian)經(jing)濟性(xing)比較”是(shi)制定相關戰略決(jue)策的(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)依據。“風(feng)光”發(fa)電(dian)(dian)(dian)具有強烈的(de)(de)(de)(de)(de)間歇性(xing)、多變性(xing)和不確定性(xing)，它們不能(neng)獨立向負荷(he)地區(qu)供電(dian)(dian)(dian)。根據電(dian)(dian)(dian)力(li)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)運行原理，西部送(song)端系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)風(feng)電(dian)(dian)(dian)和光伏發(fa)電(dian)(dian)(dian)需(xu)要(yao)與當地的(de)(de)(de)(de)(de)火電(dian)(dian)(dian)、水電(dian)(dian)(dian)等出力(li)可控(kong)機組打捆(kun)成(cheng)比較平穩的(de)(de)(de)(de)(de)功率，再輸送(song)給終端的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)力(li)用戶(hu)。“所以(yi)，在(zai)對兩種(zhong)開(kai)發(fa)模(mo)式開(kai)展(zhan)經(jing)濟性(xing)比較時(shi)，正確的(de)(de)(de)(de)(de)評估方法(fa)應(ying)該從(cong)全社會成(cheng)本的(de)(de)(de)(de)(de)角度開(kai)展(zhan)對比分析，需(xu)要(yao)綜合計及打捆(kun)電(dian)(dian)(dian)源的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)本、電(dian)(dian)(dian)能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)過網費差(cha)異(yi)、網絡(luo)損耗的(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)異(yi)、對供電(dian)(dian)(dian)可靠(kao)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)等多種(zhong)要(yao)素。”

就地開發與消納優勢顯著

余貽鑫(xin)通(tong)過研(yan)究測算發現(xian)，就地開發與(yu)消納一度“風(feng)光”電能的全社會供電成本優勢顯著(zhu)，且該(gai)模式(shi)下(xia)中(zhong)東部(bu)負荷中(zhong)心能實現(xian)更高的“風(feng)光”電量(liang)滲透率。

“僅采(cai)(cai)用大(da)規模遠距離輸送模式能(neng)夠(gou)(gou)實(shi)(shi)現(xian)滲(shen)(shen)透(tou)率(lv)約(yue)(yue)12%，兩種(zhong)開發模式同時采(cai)(cai)用能(neng)夠(gou)(gou)實(shi)(shi)現(xian)約(yue)(yue)25%的滲(shen)(shen)透(tou)率(lv)，僅采(cai)(cai)用就地開發與消(xiao)納的模式能(neng)實(shi)(shi)現(xian)‘風(feng)光(guang)’電(dian)量(liang)滲(shen)(shen)透(tou)率(lv)28%。如果疊加改造火電(dian)機組、調動需求(qiu)側響應、安(an)裝儲能(neng)設備等(deng)輔(fu)助，就地開發與消(xiao)納能(neng)使(shi)‘風(feng)光(guang)’電(dian)量(liang)滲(shen)(shen)透(tou)率(lv)提高到60%以上。”余(yu)貽(yi)鑫(xin)舉例說。

余貽鑫進(jin)一(yi)(yi)步指出，“風(feng)光”就(jiu)地開(kai)發(fa)(fa)與(yu)消(xiao)納(na)可以(yi)降低中東部省份的電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)對(dui)(dui)外(wai)依(yi)存度，“電(dian)(dian)(dian)(dian)從身邊來(lai)”是(shi)提高(gao)電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)系(xi)統(tong)(tong)韌性(xing)(xing)、保障(zhang)(zhang)供(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)安全的根本(ben)保證(zheng)。“全球范圍內臺風(feng)、暴雪等極端天(tian)氣出現(xian)的頻率越來(lai)越高(gao)，疊(die)加一(yi)(yi)系(xi)列潛(qian)在因素的影響，大(da)(da)大(da)(da)提高(gao)了(le)對(dui)(dui)電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)系(xi)統(tong)(tong)韌性(xing)(xing)的要求。如果采(cai)用大(da)(da)規模(mo)遠距離輸送模(mo)式(shi)，一(yi)(yi)旦輸電(dian)(dian)(dian)(dian)線(xian)路發(fa)(fa)生故障(zhang)(zhang)或(huo)者被破壞(huai)，送端和(he)受端系(xi)統(tong)(tong)均面(mian)臨巨大(da)(da)的沖擊，很(hen)可能(neng)導致長(chang)時間、大(da)(da)面(mian)積(ji)的停電(dian)(dian)(dian)(dian)。而采(cai)用就(jiu)地開(kai)發(fa)(fa)與(yu)消(xiao)納(na)的模(mo)式(shi)，海量的分布式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)源能(neng)夠繼(ji)續向重要負荷供(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)，有效地抵(di)御災害性(xing)(xing)事件。”

離不開智能電網的支持

在余貽鑫看來，高比例“風光”就地開發與消納離(li)不開智(zhi)能電網(wang)(wang)的支持(chi)。他介(jie)紹，電網(wang)(wang)第一(yi)次智(zhi)能化始于上(shang)世紀70年代，主(zhu)要(yao)原動(dong)力是可靠性、安全性等訴(su)求。“由于當時(shi)通信和計算機成(cheng)本高，主(zhu)要(yao)集中應用(yong)在22萬伏以上(shang)的大電網(wang)(wang)，并未推廣到配電網(wang)(wang)。”

余貽鑫指出(chu)，“智能(neng)(neng)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)”是電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)的(de)第(di)二(er)次智能(neng)(neng)化(hua)(hua)，其(qi)最強勁的(de)原動力(li)是為實(shi)現碳中和(he)(he)目標，接納數量(liang)巨大、廣(guang)泛(fan)(fan)分布(bu)、多變的(de)“風光”可(ke)再(zai)生能(neng)(neng)源。“第(di)二(er)次智能(neng)(neng)化(hua)(hua)的(de)重點在11萬伏及以下(xia)的(de)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)。與傳統(tong)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)相比，智能(neng)(neng)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)通過(guo)電(dian)(dian)(dian)力(li)和(he)(he)信息(xi)的(de)雙向流動，建立(li)起高度自(zi)動化(hua)(hua)和(he)(he)廣(guang)泛(fan)(fan)分布(bu)的(de)能(neng)(neng)量(liang)交換網(wang)(wang)絡。這(zhe)樣的(de)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)具有(you)‘自(zi)愈(yu)’能(neng)(neng)力(li)，能(neng)(neng)夠容納全部發電(dian)(dian)(dian)和(he)(he)儲能(neng)(neng)，終(zhong)端用戶成為電(dian)(dian)(dian)力(li)的(de)生產型(xing)消費(fei)者，參與電(dian)(dian)(dian)力(li)市(shi)場(chang)和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)優化(hua)(hua)運行。”

余貽鑫(xin)進一步指出，智能(neng)電網可(ke)激勵新產品、新服(fu)務(wu)和新市場，為數(shu)字經(jing)濟提(ti)供買得起(qi)、高質量的電能(neng)，保障國(guo)家能(neng)源安全，并實現資產優化利(li)用和高效運行，對(dui)系統干(gan)擾、自然災(zai)害(hai)等破壞可(ke)作出迅速反應，使其恢復(fu)運行。

“然而(er)，我國對智(zhi)能(neng)(neng)電網(wang)，特別是分(fen)布式電源的(de)認識還有(you)待深(shen)入。”余貽鑫指出(chu)，“沒有(you)智(zhi)能(neng)(neng)電網(wang)的(de)支持(chi)，難(nan)以接入和消(xiao)納高比例的(de)分(fen)布式可再生能(neng)(neng)源；反過來，若離開廣泛的(de)分(fen)布式電源，智(zhi)能(neng)(neng)電網(wang)也就(jiu)失去了其(qi)最艱巨的(de)挑戰(zhan)，而(er)且挑戰(zhan)和機(ji)遇并存。”