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智能電網為可再生能源配額製“鋪路”

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 20:25:03 來源:中國科學報

近日,國家能源局再次修改《可再生能源電力配額及考核辦法》,形成第二輪征求意見稿,對可再生能源配額製的製定、實施及其配套的綠證交易製度和監督考核措施做了進一步完善。這是國家能源局繼3月23日印發《可再生能源電力配額及考核辦法(征求意見稿)》之後今年再度出手對可再生能源配額製進行意見征求。

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“可再生能源配額製”是我國可再生能源“十五”規gui劃hua中zhong的de一yi項xiang重zhong要yao政zheng策ce建jian議yi。其qi基ji本ben要yao義yi是shi,國guo家jia以yi法fa律lv形xing式shi規gui定ding可ke再zai生sheng能neng源yuan發fa電dian需xu在zai地di區qu電dian力li建jian設she中zhong保bao持chi或huo占zhan有you一yi定ding比bi例li,與yu配pei額e比bi例li相xiang當dang的de可ke再zai生sheng能neng源yuan電dian量liang可ke在zai各ge地di區qu(各電網)間交易,以解決地區間存在的可再生能源資源的差異問題。

數據顯示,我國可再生能源近年來發展迅速,水電、風電、光伏發電裝機容量穩居全球首位,2016年底,我國可再生能源發電裝機容量達5.7億千瓦,約占全部電力裝機的35%。但是,可再生能源的整體利用效率仍處於較低水平,其發電量的所占比重僅為26%,其中,非水可再生能源發電量所占比重不足8%。水電、風電、太陽能發電的電網接入和市場消納困難,嚴重影響到可再生能源產業的持續發展。

可ke再zai生sheng能neng源yuan配pei額e製zhi的de建jian立li讓rang可ke再zai生sheng能neng源yuan的de消xiao納na前qian景jing值zhi得de期qi待dai。但dan是shi,有you一yi個ge問wen題ti依yi然ran是shi擺bai在zai可ke再zai生sheng能neng源yuan配pei額e製zhi路lu上shang的de關guan卡ka,那na就jiu是shi各ge路lu電dian能neng在zai電dian力li消xiao費fei端duan的de兼jian容rong性xing問wen題ti。無wu法fa兼jian容rong讓rang各ge路lu電dian能neng隻zhi能neng在zai互hu相xiang封feng閉bi的de“孤島”上自我消化,消化之餘的能源無處調配,造成“棄風”“棄光”“棄水”現象嚴重。如何解決?專家支招新型智能電網。

能源消費端將發生巨變

“終端電能比例(我國電能占終端能源消費比重)現在是22%左右,相信未來可以提高到50%。”天津大學電氣自動化與信息工程學院院長王成山在近期召開的2018中國可再生能源學術大會上對我國電能占終端能源消費比重未來發展趨勢進行了大膽的預測。

這一判斷並非空穴來風,早在2016年國家能源局發布我國《電力發展“十三五”規劃》時,“不斷提高電能占終端能源消費比重”的表述就引起了公眾關注。

“這意味著未來電能的需求從性質、規模上都會發生很大的變化。”王成山表示,“電為了滿足這樣的需求不得不發生巨大的進步,我們希望未來電網能夠滿足用電便捷高效的需求,滿足市場充分競爭的需求”。

新材料、儲能技術、信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)等(deng)新(xin)技(ji)術(shu)賦(fu)能(neng)電(dian)網(wang)成(cheng)為(wei)現(xian)實(shi)需(xu)求(qiu)。各(ge)種(zhong)新(xin)技(ji)術(shu)應(ying)用(yong)到(dao)傳(chuan)統(tong)電(dian)網(wang)中(zhong)提(ti)升(sheng)其(qi)水(shui)平(ping)是(shi)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)的(de)要(yao)義(yi)所(suo)在(zai),但(dan)它(ta)最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)是(shi)增(zeng)加(jia)電(dian)網(wang)資(zi)源(yuan)的(de)配(pei)置(zhi)能(neng)力(li),“爭取能夠支撐大規模可再生能源發電的接入”。

“可再生能源發電機組和傳統機組有很大的不同,包括機組的波動性等。”王成山表示,可再生能源分布式和集中式開發並重,無論風電、光電,還是水電,不管自身原來的發電規則使其如何波動,遠距離輸送到終端的功率必須是恒定的,換句話說,“在源端波動,到了售端還波動,這是不允許的”。

未來,可再生能源裝機量達到60%的時候,電網將不是現在以火電、煤(mei)電(dian)為(wei)主(zhu)的(de)電(dian)網(wang),而(er)是(shi)以(yi)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)為(wei)主(zhu)導(dao)的(de)電(dian)網(wang)。此(ci)外(wai),隨(sui)著(zhe)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)數(shu)量(liang)的(de)大(da)幅(fu)增(zeng)長(chang),電(dian)網(wang)對(dui)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)的(de)友(you)好(hao)支(zhi)撐(cheng)也(ye)成(cheng)為(wei)電(dian)能(neng)消(xiao)費(fei)不(bu)得(de)不(bu)麵(mian)對(dui)的(de)問(wen)題(ti)。彼(bi)時(shi),電(dian)網(wang)將(jiang)如(ru)何(he)運(yun)行(xing)?

“靠配電係統。”王成山說。

拋棄大電網不合實情

除了風電、光電、水電等分布式的可再生能源電網,智能電網對電能傳輸的配置和控製還需要從“大”和“微”兩個方向著手。“大”是指以傳統電網為主體的大電網;“微”為並網型微電網。

當前,業內存在一種極端的看法,認為“不需要大電網了,分布式和微網把所有的事情都解決了”。對此,中國工程院院士杜祥琬並不認同。盡管可再生能源的裝機量持續增多,但他認為,“我們現在還習慣於依靠大電網”。

傳統電網和可再生能源並不是“二元對立”,兩者將長時間並存,完全拋棄傳統電網係統不符合實際情況,也容易走向絕對化的誤區,造成資源浪費。

在杜祥琬看來,現階段大電網的發展方向是智能化、高效化,然後逐漸實現可再生能源友好型,也就是說,先解決好如何更好地提高傳統電網和有間歇性的風電、太陽能發電等的並網率問題。

“電網要進一步走向智能化。”杜祥琬說,“智能電網要建立在高速雙向通信的技術上,利用先進的傳感測量技術、控製方法以及決策支持係統來實現電網的智能化。高效的通信網絡是電網智能化的保證,現在發展的5G技術可以使其更加智能,也使用戶能源消費更加方便。”

發展微電網則主要是針對電力負荷端的區域互聯,強調就地開發消納。去年7月,為切實規範、促進微電網健康有序發展,國家發展改革委和國家能源局聯合印發《推進並網型微電網建設試行辦法》, 指出微電網作為可再生能源並網的一種重要方式,是多能互補集成優化的解決方案之一,是電網的組成部分。

微電網是微能源網的重要組成部分。杜祥琬表示,其以能源優化利用為導向,是與能源互聯網有機連接的智能化區域能源生產、存儲、調度、控製的係統。

“它有比較高的能源介入比例,相對獨立運行,可通過能源存儲和優化配置,實現本地能源生產與用能負荷基本平衡,實現風、光、天然氣等各種分布式能源多能互補,可按需與公共電網靈活互動。它以用戶為中心,讓用戶參與進來,‘消峰填穀’、實現供需平衡。”杜祥琬說。

智能電網係統互補聯動

我國能源發展麵臨拐點,拐點在哪兒?走向為何?雖然學界和業界人士對可再生能源在未來能源架構中的具體比重各執己見,但卻在“未來智能電網係統的互補聯動”的認識上達成了基本共識。

過guo去qu的de電dian網wang多duo關guan注zhu傳chuan輸shu時shi間jian,核he心xin物wu質zhi之zhi間jian的de耦ou合he度du很hen低di。王wang成cheng山shan認ren為wei,未wei來lai,配pei電dian網wang和he用yong戶hu之zhi間jian將jiang實shi現xian無wu縫feng銜xian接jie,用yong戶hu和he電dian網wang緊jin密mi耦ou合he在zai一yi起qi,高gao度du互hu動dong,雙shuang方fang都dou能neng獲huo得de好hao的de效xiao果guo。

智能電網未來的發展目標是分布式能源的高效利用,同時滿足多元化需求。要想實現這一目標,需要解決好電源側、負荷側、電網側的一係列相關問題。

在zai兼jian顧gu集ji中zhong式shi大da規gui模mo電dian源yuan和he分fen布bu式shi可ke再zai生sheng能neng源yuan的de情qing況kuang下xia,如ru何he支zhi撐cheng高gao比bi例li的de電dian力li消xiao納na?王wang成cheng山shan認ren為wei,可ke以yi通tong過guo多duo元yuan用yong戶hu供gong需xu互hu動dong與yu能neng效xiao提ti升sheng來lai實shi現xian資zi源yuan的de優you化hua,以yi及ji通tong過guo電dian網wang之zhi間jian的de互hu動dong助zhu力li電dian網wang消xiao納na能neng源yuan,“這個潛力很大”。

“這(zhe)其(qi)中(zhong)會(hui)有(you)微(wei)電(dian)網(wang)存(cun)在(zai),也(ye)會(hui)有(you)直(zhi)流(liu)電(dian)網(wang)存(cun)在(zai),還(hai)會(hui)有(you)大(da)量(liang)的(de)電(dian)網(wang)電(dian)子(zi)存(cun)在(zai),所(suo)有(you)這(zhe)些(xie)會(hui)讓(rang)不(bu)同(tong)配(pei)電(dian)網(wang)之(zhi)間(jian)更(geng)好(hao)地(di)結(jie)合(he),使(shi)分(fen)布(bu)式(shi)能(neng)源(yuan)更(geng)好(hao)地(di)服(fu)務(wu)於(yu)用(yong)戶(hu)。”王成山說。此外,信息化的發展還會使配電網成為一個信息網,達到配網資源優化的目的。

“這些特點會讓配電網的角色變成一個可再生能源消納的支撐平台和一個多元化海量信息的支撐平台。”王成山表示,目前,我國已經存在約四億多的直流電表,“現在的數據傳送還不是很及時,未來大量的數據上傳以後將會為能源市場開發、電網服務的運行維護等帶來很多便利條件”。

王wang成cheng山shan認ren為wei,未wei來lai配pei電dian網wang的de角jiao色se和he作zuo用yong會hui越yue來lai越yue重zhong要yao。在zai這zhe個ge過guo程cheng中zhong,技ji術shu發fa揮hui著zhe關guan鍵jian作zuo用yong,同tong時shi,他ta也ye認ren為wei,隻zhi靠kao技ji術shu發fa展zhan還hai不bu能neng完wan全quan解jie決jue問wen題ti。

“一定要把體製機製創新結合起來,智能電網才會實現更好的應用。” 王成山最後說。

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