眼下，泰山腳下，肥城300兆瓦鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能國(guó)家示范項(xiàng)目正在緊鑼密鼓進(jìn)行系統(tǒng)集成和調(diào)試工作，即將正式運(yùn)營(yíng)發(fā)電。“該電站已被列入國(guó)家新型儲(chǔ)能試點(diǎn)示范項(xiàng)目，建成后有望成為國(guó)際首座大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)壓縮空氣儲(chǔ)能商業(yè)電站。”中儲(chǔ)國(guó)能（山東）電力能源有限公司項(xiàng)目經(jīng)理侯虎燦說(shuō)，依托中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所的核心技術(shù)，當(dāng)?shù)匕巡甥}過(guò)程中形成的容積巨大、密閉性好、穩(wěn)定性高的鹽穴開發(fā)成大型“充電寶”。
在碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)引領(lǐng)下，發(fā)展新能源是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。伴隨新能源更大規(guī)模、更高比例、更廣范圍接入電網(wǎng)，“綠電”消納利用壓力也在持續(xù)增長(zhǎng)，成為全國(guó)能源高質(zhì)量發(fā)展亟待破解的新課題。
習(xí)近平總書記指出，要加大力度規(guī)劃建設(shè)以大型風(fēng)光電基地為基礎(chǔ)、以其周邊清潔高效先進(jìn)節(jié)能的煤電為支撐、以穩(wěn)定安全可靠的特高壓輸變電線路為載體的新能源供給消納體系。
適應(yīng)能源轉(zhuǎn)型需要，如何在保障能源安全前提下，釋放消納彈性，深度挖潛“綠電”增長(zhǎng)？作為能源大省，山東通過(guò)一系列政策引領(lǐng)、制度創(chuàng)新和首創(chuàng)做法，率先突破“綠電”供給的難點(diǎn)堵點(diǎn)，新型能源體系建設(shè)全面提速。
綠色能源勢(shì)頭如何？
“綠電”發(fā)展按下加速鍵，消納難題亟須突圍
4月14日，走進(jìn)濱州市沾化區(qū)濱海鎮(zhèn)“漁光一體”產(chǎn)業(yè)園鹽田蝦養(yǎng)殖區(qū)，鹽田里蝦苗蹦跳，鹽田上光伏板熠熠生輝——自2020年建成總裝機(jī)容量30萬(wàn)千瓦的光伏發(fā)電項(xiàng)目后，這里年均發(fā)電量達(dá)4億多度，年產(chǎn)“鹽田蝦”370噸。國(guó)網(wǎng)濱州供電公司工作人員宋彬說(shuō)，根據(jù)測(cè)算，該“漁光一體”項(xiàng)目運(yùn)行周期25年，共可發(fā)電100多億度，可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤350萬(wàn)噸，減排二氧化碳約880萬(wàn)噸。像這樣的“綠電+”項(xiàng)目，正在齊魯大地遍地開花。
近年來(lái)，山東大力發(fā)展以太陽(yáng)能、風(fēng)能、核能等為代表的新能源。如今，這股綠色能源勢(shì)頭如何？
通過(guò)山東新能源項(xiàng)目布局來(lái)看：膠東半島核電、魯北鹽堿灘涂地風(fēng)光儲(chǔ)輸一體化、魯西南采煤沉陷區(qū)“光伏+”以及藍(lán)色海域上海上風(fēng)電、海上光伏五大清潔能源基地，隆起山東綠電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定支點(diǎn)。
從一系列高增長(zhǎng)的亮眼數(shù)據(jù)看：截至今年3月底，山東新能源和可再生能源裝機(jī)突破9700萬(wàn)千瓦，占電力總裝機(jī)的比重達(dá)到45%、比2020年提高15%。作為山東“綠電”主力軍，光伏并網(wǎng)容量6015.5萬(wàn)千瓦，穩(wěn)居全國(guó)首位；生物質(zhì)發(fā)電、風(fēng)電裝機(jī)分別居全國(guó)第1、第5位，其中，海上風(fēng)電裝機(jī)躍居全國(guó)第3位。今年，國(guó)和一號(hào)機(jī)組將建成投入商業(yè)運(yùn)行，6月石島灣核電擴(kuò)建一期開工，招遠(yuǎn)核電一期等一批項(xiàng)目加快推進(jìn)前期工作。到明年底，全省核電在運(yùn)在建規(guī)模有望達(dá)到1970萬(wàn)千瓦。
“綠電”在促進(jìn)全省能源結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整優(yōu)化的同時(shí)，也迎來(lái)了新的挑戰(zhàn)。“與傳統(tǒng)煤電相比，光伏發(fā)電、風(fēng)電等受自然條件影響，波動(dòng)性較大，在時(shí)段分布上與用電負(fù)荷存在較大差異。”省能源局電力處副處長(zhǎng)韓貴業(yè)解釋，風(fēng)電一般夜間出力較大，但此時(shí)用電負(fù)荷較小；光伏發(fā)電出力在傍晚快速減小，但此時(shí)實(shí)際用電負(fù)荷正迎來(lái)晚高峰。
隨著新能源快速發(fā)展，電網(wǎng)對(duì)新能源的消納壓力越來(lái)越大。目前，業(yè)界公認(rèn)最穩(wěn)定可靠的新能源是水電，而山東水資源較少，尚不具備規(guī)模化開發(fā)的水電資源，使得電力調(diào)節(jié)矛盾更加突出。在這一背景下，亟須尋求一條突圍之道。
“綠電”與煤電如何相得益彰？
“三改聯(lián)動(dòng)”，讓火電更加低碳“靈活”
當(dāng)下，發(fā)展新能源是否意味著要完全取代傳統(tǒng)能源？答案顯然是否定的。立足以煤為主的能源消費(fèi)基本省情，建立煤、油、氣、核、新能源、可再生能源多輪驅(qū)動(dòng)的多元供應(yīng)體系，正在鋪就一條山東能源轉(zhuǎn)型之路。
在這種情況下，山東不僅聚焦新能源發(fā)展，也把目光投向能源供應(yīng)傳統(tǒng)的基本盤——火電。
山東火電裝機(jī)容量超過(guò)1億千瓦。如果能讓火電機(jī)組在新能源出力大時(shí)“讓路”，出力小時(shí)“頂上”，能在一定程度上消納新能源波動(dòng)帶來(lái)的不利影響。可以說(shuō)，火電既是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的“壓艙石”，也是應(yīng)對(duì)新能源波動(dòng)的“調(diào)節(jié)器”。
但目前，火電機(jī)組實(shí)現(xiàn)按需啟停，還存在不少技術(shù)上的難題，這就需要對(duì)現(xiàn)有機(jī)組進(jìn)行靈活性改造，使其在保障運(yùn)行安全穩(wěn)定的情況下，最大限度釋放調(diào)節(jié)能力。
2023年，山東接續(xù)出臺(tái)全省煤電行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)行動(dòng)方案和煤電機(jī)組“三改聯(lián)動(dòng)”實(shí)施方案。“國(guó)家提出的穩(wěn)燃調(diào)深要求是降低到30%以下，目前全省煤電機(jī)組非采暖季期間基本可以實(shí)現(xiàn)。在此基礎(chǔ)上，不少機(jī)組都在朝著更低的方向改造。”韓貴業(yè)說(shuō)。
在華能威海電廠，我們見(jiàn)到了一臺(tái)“最強(qiáng)機(jī)組”——經(jīng)過(guò)改造，6號(hào)機(jī)組在去年成功深調(diào)至132兆瓦，成為全省首臺(tái)具備不投輔助能量穩(wěn)燃深調(diào)至20%額定容量能力的火電機(jī)組。
這是什么概念？據(jù)測(cè)算，該廠新增深調(diào)能力約38萬(wàn)千瓦，按山東相關(guān)政策可折算儲(chǔ)能容量約300兆瓦時(shí)，可節(jié)省等容量電化學(xué)儲(chǔ)能投資4.5億元以上，能為電網(wǎng)靈活性調(diào)峰和新能源消納提供可靠支撐。
據(jù)了解，山東按照“分類施策、應(yīng)改盡改”原則，全面推動(dòng)存量煤電機(jī)組“三改聯(lián)動(dòng)”，提高煤電機(jī)組清潔低碳水平和支撐調(diào)節(jié)能力。到2025年，在確保電力熱力穩(wěn)定供應(yīng)前提下，力爭(zhēng)30萬(wàn)千瓦以下發(fā)電抽凝機(jī)組基本替代退出，完成大型煤電機(jī)組“三改聯(lián)動(dòng)”8500萬(wàn)千瓦以上。
如何讓“綠電”超長(zhǎng)續(xù)航？
豐富儲(chǔ)能種類業(yè)態(tài)，為新能源加裝安全穩(wěn)定的“充電寶”
有效消納“綠電”是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，僅向火電機(jī)組挖潛還不夠，需要源網(wǎng)荷儲(chǔ)各環(huán)節(jié)協(xié)同發(fā)力。
拿儲(chǔ)能來(lái)說(shuō)，作為護(hù)航能源高質(zhì)量發(fā)展的重要裝備基礎(chǔ)和關(guān)鍵支撐技術(shù)，其在“充電”“賦能”新能源快速增長(zhǎng)、電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行等方面作用彰顯。這幾年，山東能夠參與新能源調(diào)峰的“充電寶”越來(lái)越多。
威海市文登區(qū)境內(nèi)，180萬(wàn)千瓦國(guó)網(wǎng)新源文登抽水蓄能電站高峽出平湖。這座電站可以利用水位差，將電能與勢(shì)能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能調(diào)峰。“膠東地區(qū)核電、風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源富集，能源結(jié)構(gòu)復(fù)雜，文登電站具有調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相、儲(chǔ)能、系統(tǒng)備用和黑啟動(dòng)等六大功能，可有效保障電力供應(yīng)與消耗之間的動(dòng)態(tài)平衡，成為整個(gè)膠東地區(qū)新能源就地消納的‘蓄能池’。”國(guó)網(wǎng)新源山東文登抽水蓄能有限公司總經(jīng)理宋緒國(guó)介紹。目前，全省在運(yùn)在建抽水蓄能項(xiàng)目共5個(gè)，預(yù)計(jì)今年年底在運(yùn)在建裝機(jī)達(dá)到800萬(wàn)千瓦左右。
但抽水蓄能電站建設(shè)周期長(zhǎng)、成本高，儲(chǔ)能布局還要豐富種類業(yè)態(tài)，形成相互補(bǔ)充、協(xié)同發(fā)展的格局。
黃河之畔，慶云建成全國(guó)最大電網(wǎng)側(cè)共享儲(chǔ)能電站——三峽能源山東慶云301兆瓦/602兆瓦時(shí)儲(chǔ)能電站，目前已全面投入商業(yè)運(yùn)行。這一儲(chǔ)能電站最大充放電功率達(dá)301兆瓦，總儲(chǔ)電容量達(dá)602兆瓦時(shí)，可儲(chǔ)存的電能相當(dāng)于60萬(wàn)千瓦發(fā)電機(jī)組一小時(shí)的發(fā)電量。
省能源局能源節(jié)約和科技裝備處副處長(zhǎng)王磊介紹，近年來(lái)，山東發(fā)展多元新型儲(chǔ)能，積極探索熔鹽、飛輪等儲(chǔ)能新技術(shù)應(yīng)用，取得了階段性成效。“截至今年3月底，新型儲(chǔ)能規(guī)模398.3萬(wàn)千瓦，居全國(guó)首位。我們預(yù)計(jì)2024年規(guī)模達(dá)到500萬(wàn)千瓦以上。”他說(shuō)。
需求側(cè)如何深度參與？
堅(jiān)持“兩條腿走路”，為新能源調(diào)峰“出把力”
作為全國(guó)第一批8個(gè)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)試點(diǎn)省份之一，山東于2021年12月啟動(dòng)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)不間斷結(jié)算試運(yùn)行，通過(guò)集中優(yōu)化計(jì)算，得到機(jī)組開機(jī)組合、分時(shí)發(fā)電出力曲線以及分時(shí)現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格，實(shí)現(xiàn)新能源與煤電機(jī)組的“默契配合”。至今，該市場(chǎng)已平穩(wěn)連續(xù)運(yùn)行28個(gè)月。
“電力供應(yīng)寬松時(shí)段，市場(chǎng)價(jià)格較低，能夠有效引導(dǎo)煤電機(jī)組深度調(diào)峰、減少發(fā)電；電力供應(yīng)緊張時(shí)段，市場(chǎng)價(jià)格較高，可以激勵(lì)煤電機(jī)組頂峰發(fā)電。”省能源局發(fā)展規(guī)劃處處長(zhǎng)王夢(mèng)學(xué)介紹，僅僅調(diào)動(dòng)煤電機(jī)組參與調(diào)峰還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，按照目前規(guī)劃，到2030年，即便全省火電機(jī)組全部參與調(diào)峰啟停，也無(wú)法滿足新能源調(diào)峰需求。潛在的調(diào)峰容量在哪？答案指向了用電需求側(cè)，廣大工商業(yè)用電主體，也可為新能源調(diào)峰“出把力”。
2023年，山東率先在全國(guó)推出分時(shí)電價(jià)動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)制。相較于之前的峰谷電價(jià)，新機(jī)制增加了深谷電價(jià)時(shí)段，將分時(shí)電價(jià)時(shí)段劃分為尖峰、峰段、平段、谷段、深谷5個(gè)時(shí)段，將午間新能源大發(fā)時(shí)段設(shè)置為谷段、深谷段，夜間用電緊張時(shí)段設(shè)置為峰段、尖峰段，按季節(jié)劃分各段時(shí)長(zhǎng)，執(zhí)行范圍覆蓋全體工商業(yè)用戶，通過(guò)價(jià)格信號(hào)引導(dǎo)用戶避峰就谷用電。
新機(jī)制激勵(lì)下，企業(yè)迅速反應(yīng)。位于山東自貿(mào)區(qū)煙臺(tái)片區(qū)的上汽通用東岳動(dòng)力總成有限公司，通過(guò)把高耗能的生產(chǎn)環(huán)節(jié)安排在谷段，減少峰段用電量；同時(shí)在谷段啟用非連續(xù)運(yùn)行的設(shè)備，降低整體用電成本。一番調(diào)整下來(lái)，午間低谷時(shí)段負(fù)荷占比較之前增加約8.1%，峰段用電負(fù)荷占比降低約8.6%，度電成本下降約0.05元。國(guó)網(wǎng)山東電力數(shù)據(jù)顯示，僅在去年，山東63.33萬(wàn)工商業(yè)用戶執(zhí)行了動(dòng)態(tài)分時(shí)電價(jià)；午間新能源消納空間增加約350萬(wàn)千瓦，晚高峰轉(zhuǎn)移用電負(fù)荷約200萬(wàn)千瓦。
“能源轉(zhuǎn)型要靠有效市場(chǎng)、有為政府‘兩條腿走路’。”山東社會(huì)科學(xué)院黨委書記、院長(zhǎng)袁紅英認(rèn)為，山東工商企業(yè)數(shù)量眾多，用電量大，當(dāng)前和未來(lái)一段時(shí)間，需求側(cè)調(diào)整生產(chǎn)生活用電習(xí)慣，需持續(xù)加大政策引導(dǎo)和工作力度，調(diào)峰潛力未來(lái)可期。
（記者 于新悅 李振 李子路 趙洪杰 通訊員 繆久田 段文奇）
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責(zé)任編輯：王海山
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