能源转型背景下传统能源与新能源发展的思考.pdf

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1、能源转型背景下传统能源与新能源发展的思考 摘要：时代的快速发展，人们生活水平的提高，对于基础能源的需求与日俱增，尤其是电能。我国电力系统长期严重依赖常规能源(尤其是化石能源)，由此产生了严重的大气污染及温室气体排放问题。为减缓大气污染及温室气体排放，我国不仅加大了对环境保护及碳减排的投资力度，而且明确提出控制能源消费强度、优化能源结构和改革能源体制机制的战略目标和重要举措。关键词：能源转型背景；传统能源与新能源发展 引言 科学技术的快速发展使很多先进技术运用到到各行业中，使其发展非常迅速。坚持清洁低碳、安全高效的能源发展方向，能源结构调整步伐不断加快。在能源转型背景下，提出煤电由电量型电源向电

2、量和电力调节型电源转变，在能源电力供应安全上，处于“托底保供”的位置，在配合新能源运行时，为新能源发电“让路”。1 新能源的概念 电力新能源的使用，与传统能源有所区别，也被称作非常规能源。例如：风力发电、光伏发电、潮汐发电、水利资源发电等新型、可再生能源产生的电能。这些可再生能量所产生的电能是一定可是供电网并入使用的。新能源所包含的再生能源，来源广泛、分布广泛、数量众多且种类多样，可供选择，相对传统化石燃烧能源来说更具环保性，符合可持续发展战略。但是同时也需要大量的开发才能够使用，也不具备传统能源的持续供应能力，其不稳定性是相比常规能源最大的缺陷，也会给后期的投入使用带来更大的挑战和新的问题。

3、2 煤电发展与碳排放的关系 CO2 等温室气体排放导致冰川融化、海面上升等灾害，严重威胁人类的生存发展。今后，煤电发展一定要控制好新增规模，还要从提高煤电乃至整个电力行业碳减排能力上下功夫。煤电装机增加与碳排放增加不是正比例关系。见图 1、图 2，20102018 年，煤电装机年均增长 5.7%，但电力碳排放量年均增长 3.1%。煤电供电煤耗、利用小时数下降，单位装机碳排放量下降。2010 年以来，供电煤耗持续下降了 25g/kW?h，降幅为 7.5%；煤电利用小时下降 500h，降幅为 10%。图 2 20102018 年煤电利用小时数 3 能源转型背景下传统能源与新能源发展 3.1 可再生

4、电力能源市场竞争力的强化 在市场中，虽然传统能源发电会以稳定性和供电质量暂时保持优势，但是可再生电力能源的竞争力将会随着各项技术的发展而不断增强，直到彻底代替传统的火力发电。为此电力公司应当加快发展自身的新能源业务营销，快速地抢占市场份额，强化自身的市场竞争力，例如：近年来，部分供电企业推出的零限电新能源业务，利用当地的大型风力、光伏等新能源发电厂，实现了整月的“0 限电”，打破了甬道载荷限制，并结合智慧营销，深入优化了自身的新能源市场竞争力。3.2 新能源开发与利用 现有研究大多通过开发电力系统规划模型，分析环境减排与电力系统之间的相互关系，但对电力规划过程中的新能源开发与利用问题及由随机事

5、件导致的系统风险却鲜有涉及。例如，受经济发展和人口变化的影响，电力需求往往具有随机不确定性。机会约束方法不仅能够反映约束条件右手边随机不确定性(如电力需求随机性)对于系统的影响，而且可揭示由随机性导致的系统违约风险与电力生产、污染物排放及系统成本间的权衡关系。然而，机会约束方法不能表征目标函数及约束左手边不确定性信息对于电力系统的影响。此外，在长期电力系统规划过程中，受利率、政策及人为主观判断等因素影响，相关参数(如发电成本和污染物排放限额)很难表征为确定值。区间规划方法将不确定性参数表征为具有上、下界的区间数，可处理模型目标函数及约束条件中的不确定性信息。耦合区间规划和机会约束规划，开发区间

6、机会约束规划方法，能够有效表征区间、随机双重不确定性对于电力系统的影响。引入区间机会约束方法，以系统成本最小为目标，以新能源发展为主要约束，综合考虑电力供需和环境减排，构建新能源发电约束下的中国长期电力系统规划模型。模型不仅可表征区间、随机双重不确定性对于电力系统的影响，而且可得到未来 30 年中国常规能源和新能源最优发电方案、电力生产结构及系统成本，结果有望为中国电力系统发展提供决策支持。3.3 新能源消纳与调节能力建设 新能源发电不同于常规电源，出力具有随机性、波动性和间歇性特点，解决新能源消纳难题，涉及电源、电网、用户、政策、技术等多方面，需要多措并举。系统调节能力与新能源发电特性直接相

7、关，是解决新能源消纳问题的关键措施。我国灵活调节电源占比低。我国电源结构以火电为主，火电占比64%，抽蓄、燃机等灵活调节电源比重不到 6%，尤其是“三北”地区不到 4%，调节能力先天不足。比较而言，欧美等国灵活电源比重较高，西班牙、德国、美国占比分别为34%、18%、49%。截至 2019 年底，全国抽水蓄能电站总装机 3029 万 kW，由于抽水蓄能电站建设工期一般需要 7-8 年，预计 2025 年，抽水蓄能电站装机达到 7000 万kW。抽水蓄能电站受资源、工期限制，发展规模有限。我国天然气资源严重不足，2018 年，天然气进口 1254 亿 m3，对外依存度达 45.3%；天然气发电度

8、电燃料成本约 0.55 元，上网电价高于新能源和煤电，气电受气源、气价限制，不具备大规模建设条件。储能受经济性、安全性等制约，尚未大规模商业化应用。4 新能源的发展前景 随着我国社会科学技术的突破和现代化建设发展的要求，常规能源的使用量逐渐减少，对于日常消耗能源逐渐向环保低碳的方面转变。风力、水利、太阳能等是良好的选择，即低碳由可再生，是新能源的主要来源。新能源具备低碳环保、可再生性和可持续性，将会是我国未来主要的使用能源，而它也存在一些缺点，下面举例说明：1.新能源发电时数偏低，成本高，根据国家宏观调控层面的政策和地方法律法规的变动具有不确定性，会使新能源的利用开发受到限制。2.新能源并不像

9、传统能源一样可持续不间断的供应，新能源的可利用性不稳定、随机性较强，并不能进行长期稳定的输出。大多数的低碳环保发电并入国家电网时会产生波动，也会在高压输电过程中受到各种供配电设备的限制。所以，新能源对电网稳定和智能化的运作有更高级的标准。3.新能源开发及使用比较分散，可持续的清洁能源分布的及其散乱。例如，光伏发电和风力发电大多集中在我国西北地区、而水利潮汐发电大多集中在东南经济发达地区，西北地区的经济结构和等级无法消耗所产生的的电能，只有通过高压输电的形式，将电能输送到东部发达地区。结语 新能源呈现快速发展态势，更大规模新能源消纳问题要引起重视。解决新能源消纳问题需要多措并举，关键是提高系统调

10、节能力。煤电灵活性改造是提高系统调节能力的现实选择。推进煤电灵活性改造需要进一步完善补偿政策和机制。要加快储能技术研发和推广应用。参考文献 1中国电力企业联合会煤电机组灵活性运行政策研究R2019 2蔡晓生.新能源发展下的电力营销市场开拓策略分析J.科技创新导报，2019，16（26）：255-256.3ANWARJAnalysisofenergysecurity，environmentalemissionand fuelimportcostsunderenergyimportreductiontargets:AcaseofPa-kistanJRenewableandSustainableEnergyReviews，2016，65:1065-1078