2016年8月29日—30日，西藏光熱發(fā)電項目建設(shè)研討會在成都成功召開，會中國家電網(wǎng)能源研究院副院長蔣莉萍發(fā)表了以《可再生能源與電網(wǎng)發(fā)展相關(guān)情況》為題的主旨演講，講述了可再生能源與電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的相關(guān)問題，并對光熱發(fā)電可控、可預(yù)測、可調(diào)度方面的優(yōu)勢給予了肯定，此外她還將西藏電網(wǎng)未來的發(fā)展構(gòu)想向與會人員進(jìn)行了簡要介紹。
蔣莉萍認(rèn)為，如果將太陽能作為可再生能源集中開發(fā)利用的話，光熱無疑是很好的選擇。光熱發(fā)電的技術(shù)趨于成熟，更接近電力系統(tǒng)對電源的可控、可預(yù)測、可調(diào)度方面的要求。正如相關(guān)專家所言，能夠開發(fā)光熱發(fā)電的土地資源其實很稀缺，因此需要把光熱的發(fā)展作為國家未來發(fā)展的一個戰(zhàn)略性選擇布局，且應(yīng)該盡快提上日程。另外如果未來有充足的電力市場，光熱的價值區(qū)間會很大，不僅是在能量方面、輔助服務(wù)上可以拿到市場份額，在未來市場架構(gòu)，整個能源的系統(tǒng)價架構(gòu)上面都會產(chǎn)生很大影響。
蔣莉萍指出，未來可再生能源一定要替代傳統(tǒng)能源的局勢是全球同行達(dá)成的一個共識，因此未來光熱在系統(tǒng)服務(wù)、市場架構(gòu)、黑啟動能力、基礎(chǔ)負(fù)荷方面必須要扮演重要角色，這是光熱市場基本的發(fā)展架構(gòu)。
對于光熱發(fā)電在西藏的發(fā)展前景，蔣莉萍認(rèn)為光熱發(fā)電對于西藏打造以清潔能源為主體的電力系統(tǒng)將會扮演非常重要的角色，但應(yīng)結(jié)合水電基地開發(fā)統(tǒng)籌考慮通道建設(shè)，同時開發(fā)光熱資源外送會給西藏地區(qū)帶來大范圍的工業(yè)化建設(shè)，促進(jìn)西藏的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
可再生能源高速發(fā)展對電力系統(tǒng)平衡提出重大挑戰(zhàn)
可再生能源，并不僅僅指的是風(fēng)能、水能、太陽能，還包括生物質(zhì)、地?zé)岷秃Ｑ竽?，其中可再生能源中又有非水可再生能源的分類。近幾年，非水可再生能源發(fā)電在全球范圍內(nèi)的快速發(fā)展，尤其是國際上能源需求已經(jīng)處于飽和的國家，它們處于一種總量更新的狀態(tài)。
非水可再生能源發(fā)電行業(yè)飛速發(fā)展，2015年，全球可再生能源新增發(fā)電容量約為1.5億千瓦，為歷年最高;累計裝機(jī)容量約為18億千瓦，其中，非水可再生能源裝機(jī)約為7.8億千瓦，約占全球總裝機(jī)的12%;全球非水可再生能源發(fā)電量約1.6萬億千瓦時，約占全球總發(fā)電量的7%，其中，風(fēng)電發(fā)電量占非水可再生能源發(fā)電量的份額超過一半;太陽能發(fā)電總裝機(jī)突破2億千瓦，達(dá)到約2.27億千瓦。
全球光熱發(fā)電裝機(jī)逐步增長，截至2015年底，全球光熱發(fā)電裝機(jī)容量465萬千瓦,同比增長6%，2006—2015年年均增長率約為31%。97%的裝機(jī)容量集中在西班牙、美國、印度、南非和阿聯(lián)酋五個國家，其中西班牙和美國的裝機(jī)約占全球88%，是光熱領(lǐng)域的兩個超級大國。
我國目前的非水可再生能源的發(fā)展主要以風(fēng)能和太陽能為主，到2015年，我國風(fēng)電、太陽能發(fā)電等非水可再生發(fā)電新增裝機(jī)容量超過5000萬千瓦，累計裝機(jī)容量超過1.8億千瓦，占全球總量的四分之一;發(fā)電量約2790億千瓦時，同比增長25%，約占全國發(fā)電量的5.0%，風(fēng)電、太陽能光伏發(fā)電累計裝機(jī)容量均位居全球第一。
實現(xiàn)能源綠色轉(zhuǎn)換，大力提高光伏等可再生能源比例，是世界各國能源戰(zhàn)略調(diào)整的共同選擇。然而整個電力系統(tǒng)的發(fā)展在以可再生能源發(fā)展為主的能源格局中扮演一個非常重要的角色，在實現(xiàn)大比例接納可再生能源發(fā)電的同時確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行并控制成本，是全球電力發(fā)展的共同難題?？稍偕茉吹母咚侔l(fā)展對于電力系統(tǒng)的平衡提出了重大挑戰(zhàn)，比如高頻波動和具挑戰(zhàn)性的頻率控制、可再生能源發(fā)電出力爬坡率極陡、由于按小時進(jìn)行交易產(chǎn)生的可再生能源發(fā)展交易誤差、可再生能源預(yù)測不準(zhǔn)確，極短期光伏發(fā)電預(yù)測變化、日內(nèi)市場的價格尖峰等。
盡管當(dāng)前我國的可再生能源發(fā)展勢態(tài)良好，但是棄風(fēng)棄光頑疾難解，依然是我們所面臨的難題。目前中國可再生能源體量這么大，理論上不應(yīng)該有這么大的棄風(fēng)現(xiàn)象出現(xiàn)，根據(jù)我們的分析和測算，如果燃煤機(jī)組能夠按照技術(shù)處理去調(diào)度，而不是按照現(xiàn)行調(diào)度規(guī)程里邊的要求(對火電機(jī)組在壓負(fù)荷的能力上沒有要求一定要達(dá)到一定的技術(shù)數(shù)據(jù))，如果我們真正能做讓火電機(jī)組達(dá)到現(xiàn)在不需要投入改造和技術(shù)處理的話，其實我國目前的棄風(fēng)狀況應(yīng)該可以降低至少5到6個百分點，比如在西北和東北這些地方。國際上也做過相關(guān)研究，比如美國西部風(fēng)電/太陽能發(fā)電并網(wǎng)研究表明，西部電網(wǎng)可以通過加強(qiáng)小時內(nèi)調(diào)度實現(xiàn)高滲透率風(fēng)電并網(wǎng)下電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，同時不需要額外增加大量的調(diào)節(jié)備用，有利于降低運營成本，這就對電力系統(tǒng)的調(diào)度運行的精細(xì)度提出了更高的要求。
可再生能源發(fā)電應(yīng)與電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展
眾所周知，一個特定電力系統(tǒng)(電網(wǎng))接納變動性可再生能源的能力，主要取決于該系統(tǒng)的電源可調(diào)節(jié)能力和系統(tǒng)可調(diào)用的靈活性資源(電源側(cè)及負(fù)荷側(cè));一個特定地區(qū)的可再生能源資源的開發(fā)規(guī)模，主要取決于其所在電網(wǎng)的覆蓋范圍負(fù)荷需求水平/規(guī)模。因此為進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)接納新能源發(fā)電的能力，需要從電源結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)基礎(chǔ)、需求側(cè)響應(yīng)、調(diào)度運行等方面出發(fā)實現(xiàn)整個電力系統(tǒng)綜合協(xié)調(diào)和優(yōu)化資源配置，建立適應(yīng)大規(guī)模變動性電源并網(wǎng)的電力系統(tǒng)運行管理體系。
首先需要具備更先進(jìn)的技術(shù)手段和管理措施。從長遠(yuǎn)看，大規(guī)模可再生能源開發(fā)利用，技術(shù)上不存在無法逾越的障礙，但是就每個具體的發(fā)展階段和系統(tǒng)而言，如果缺乏必要的技術(shù)措施和手段，則會帶來許多現(xiàn)實的問題和矛盾。這些技術(shù)主要體現(xiàn)在可再生能源發(fā)電出力預(yù)測技術(shù)、大容量輸電技術(shù)、智能用電互動技術(shù)、系統(tǒng)控制及調(diào)度運行技術(shù)、儲能技術(shù)、通信技術(shù)和傳感技術(shù)等方面。要大規(guī)模的開發(fā)利用可再生能源，應(yīng)從雙向提升“友好性”角度出發(fā)，擴(kuò)大電網(wǎng)覆蓋范圍，增強(qiáng)跨區(qū)電力交換能力，改變傳統(tǒng)的電力供用關(guān)系模式及系統(tǒng)的運行模式，政府應(yīng)通過價格機(jī)制、政策導(dǎo)向和市場來構(gòu)建不同利益相關(guān)方的盈利模式。
另一個方面，必須高度重視規(guī)劃、建設(shè)方面的協(xié)調(diào)性，這是提高發(fā)展效率或者降低發(fā)展代價的前提。并網(wǎng)不等于“消納”，尤其對于資源豐富地區(qū)的基地開發(fā)模式。
此外，必須高度重視電網(wǎng)建設(shè)。電網(wǎng)是決定四種靈活資源能否參與系統(tǒng)平衡的關(guān)鍵因素。重要輸電線路阻塞是造成系統(tǒng)靈活資源無法共享的重要原因，風(fēng)電等不穩(wěn)定電源多位于遠(yuǎn)離負(fù)荷中心的電網(wǎng)相對比較薄弱的地區(qū)，大規(guī)模波動電源并網(wǎng)必須加強(qiáng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)電網(wǎng)互聯(lián)。西藏位于我國西南部，地形復(fù)雜、氣候獨特，水能、太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能等可再生能源豐富，因此電網(wǎng)建設(shè)的重要性不言而喻。
西藏電網(wǎng)的未來發(fā)展設(shè)想
西藏未來的發(fā)展，從增速來看，電源一定要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)地考慮變動性電源包括風(fēng)電、太陽能等與常規(guī)電源尤其是具備可調(diào)節(jié)能力電源之間的協(xié)調(diào)，整個發(fā)展規(guī)劃上雙方一定要匹配，火電結(jié)構(gòu)性過剩，風(fēng)電棄風(fēng)等都是發(fā)展不協(xié)調(diào)帶來的問題。未來的發(fā)展要從整個規(guī)劃目標(biāo)，包括規(guī)模、資源、系統(tǒng)條件布局、消納方式、范圍等方面做更加精細(xì)的安排，就像光熱電站的發(fā)展要根據(jù)用地很好的設(shè)計電站的架構(gòu)和方案一樣，系統(tǒng)也是需要前期的設(shè)計否則損失重大。對于西藏來說，它目前的電網(wǎng)并不十分強(qiáng)大，未來電源一定要與電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，保證整個系統(tǒng)源網(wǎng)合一的發(fā)展。
能源的發(fā)展對未來的市場架構(gòu)是一個非常重要的要素。我國新一輪的電市化改革剛剛啟動，新能源市場剛剛建立，大家的關(guān)注點主要集中在售電市場怎么匹配，新的售電領(lǐng)域怎么劃分，并沒有過多的考慮可再生能源在未來的市場架構(gòu)中相應(yīng)機(jī)制的設(shè)計，實際上這是我們需要高度重視的一個方面。以英國為例，以下是英國電力市場的分析：
以每千瓦時為計量的市場價值，現(xiàn)在的市場基本上90%都是電力市場，系統(tǒng)服務(wù)和容量市場占的比例非常小，僅5%以內(nèi)，另外針對可再生能源的差價合約的市場也是剛剛啟動。未來到2030年可再生能源的價值達(dá)到足夠大以后，以可再生能源為主的能源系統(tǒng)架構(gòu)將發(fā)生極大改變，系統(tǒng)服務(wù)，容量市場以及差價合約比重都會擴(kuò)大。系統(tǒng)重大變化需要新項目的支持，新的市場設(shè)計、新的電網(wǎng)設(shè)計和新的能源結(jié)構(gòu)。
西藏如果未來要走市場化道路的話，在可再生能源上面要有充足的考慮。光伏產(chǎn)業(yè)在近幾年呈現(xiàn)出勢如脫兔的發(fā)展趨勢，到2015年全國累計裝機(jī)容量達(dá)到4318萬千瓦，約85%是集中式光伏電站。光伏也是以集中電站為主的開發(fā)方式，但如果將太陽能作為可再生能源集中開發(fā)利用的話，光熱無疑是更好的選擇。光熱發(fā)電的技術(shù)趨于成熟，更接近電力系統(tǒng)對電源的可控、可預(yù)測、可調(diào)度方面的要求，相關(guān)專家也認(rèn)為，光熱的資源本身很稀缺，因此應(yīng)該把光熱的發(fā)展作為國家未來發(fā)展的一個戰(zhàn)略性的選擇或者布局非常有必要，而且需要盡快提上日程。另外如果未來有充足的電力市場，光熱的價值區(qū)間會很大，不僅是在能量方面、輔助服務(wù)上可以拿到市場份額，在未來市場架構(gòu)，整個能源的系統(tǒng)價架構(gòu)上面都會產(chǎn)生很大影響。未來可再生能源一定要替代傳統(tǒng)能源的局勢是全球同行達(dá)成的一個共識，因此未來光熱在系統(tǒng)服務(wù)、市場架構(gòu)、黑啟動能力、基礎(chǔ)負(fù)荷方面必須要扮演角色，這是光熱市場基本的發(fā)展架構(gòu)。
以下是對西藏未來發(fā)展的計劃：
近期目標(biāo)(2015-2020年)是內(nèi)部電網(wǎng)建設(shè)階段。電網(wǎng)覆蓋西藏74個縣(市區(qū))和主要鄉(xiāng)鎮(zhèn)，主要縣域?qū)崿F(xiàn)雙電源供電，并因地制宜，適當(dāng)提高農(nóng)村電網(wǎng)供電可靠性;城市電網(wǎng)基本實現(xiàn)智能化;加強(qiáng)和完善西藏220kV及以上主網(wǎng)架，形成堅強(qiáng)的電力匯集和配置電網(wǎng)平臺;基本建成堅強(qiáng)的、適應(yīng)西南同步電網(wǎng)的西藏統(tǒng)一電網(wǎng)。
到2030年實現(xiàn)大電網(wǎng)進(jìn)一步延伸覆蓋西藏大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)，重要鄉(xiāng)鎮(zhèn)實現(xiàn)雙回路供電;城市電網(wǎng)裝備及智能化水平進(jìn)一步提升，供電可靠性等核心指標(biāo)達(dá)到內(nèi)地主要城市水平;藏中電網(wǎng)形成堅強(qiáng)的500kV雙環(huán)骨干網(wǎng)架，西藏統(tǒng)一電網(wǎng)各部分之間聯(lián)系更加緊密，電力匯集和配置的能力進(jìn)一步提升;依托西南特高壓同步電網(wǎng)及特高壓直流通道，藏東南“三江”及雅江下游水電實現(xiàn)大規(guī)模外送。
2040年農(nóng)村電網(wǎng)用電水平和供電可靠性進(jìn)一步提高;城市電網(wǎng)各項指標(biāo)達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平;西藏水電基本開發(fā)完畢，實現(xiàn)外送近1.4億千瓦;太陽能等清潔能源實現(xiàn)較大規(guī)模開發(fā)，并配套建設(shè)新的外送通道。
2050年結(jié)合一帶一路的發(fā)展跟周邊國家進(jìn)行國際合作的開發(fā)，根據(jù)太陽能等清潔能源開發(fā)外送的規(guī)模，以及國際河流開發(fā)利用情況，建設(shè)國際聯(lián)網(wǎng)工程及輸電通道，發(fā)展電力國際貿(mào)易。
總體來看，2020前的內(nèi)部目標(biāo)最務(wù)實，2030年以后是西藏的水電開發(fā)，包括國際合約的開發(fā)，這些問題非常復(fù)雜，未來發(fā)展還取決于國家意志。
目前西藏已經(jīng)形成以水電為主的清潔的能源供應(yīng)系統(tǒng)，同時擁有豐富的太陽能資源，因此在打造“國家新能源示范區(qū)”方面可以做很好的實踐，也可以起到示范效應(yīng)，同時也應(yīng)該總結(jié)自身發(fā)展的經(jīng)驗同國際比如夏威夷等高比例可再生能源示范的項目進(jìn)行交流，在未來發(fā)展上借鑒其經(jīng)驗。
同時對光熱的發(fā)展還存在定位的問題，是作為內(nèi)部的發(fā)展還是外送，蔣莉萍認(rèn)為首先要定位在內(nèi)部，西藏應(yīng)該認(rèn)真思考光熱資源是做集中式的光伏開發(fā)還是作為光熱開發(fā)。如果具備開發(fā)光熱的條件一定要合理利用，光熱對于西藏打造以清潔能源為主體的電力系統(tǒng)將會扮演非常重要的角色。對于光熱打造外送的問題，應(yīng)結(jié)合水電基地開發(fā)統(tǒng)籌考慮通道建設(shè)，開發(fā)光熱資源外送會給西藏地區(qū)帶來大范圍的工業(yè)化建設(shè)，促進(jìn)西藏的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
