谷峰：“十四五”电源规划的“不可能妥协”

 

     显然，“十四五”期间持续发展可再生能源是行业的共识。然而，可再生能源装机容量（万千瓦）与可再生能源消纳量（万千瓦时）没有绝对的等比例关系，很可能存在装机越多，弃电越多的情况。长期来看，在电力负荷持续增长的情况下，规划中需要量化常规电源与可再生能源的配置规模。电力不可能三角，即经济、可靠和清洁三个目标无法同时达到，总是需要至少一个目标来作出牺牲。但同时，作为硬约束的可靠性不能作出牺牲，随着负荷增长，由于风光发电无法为系统提供足够的有效容量，需要在规划中配套常规发电电源以确保系统供电可靠性。因此，如果希望获得既清洁又可靠的电能供应，就需要支付更多的成本。这是确定“十四五”可再生能源和传统电源容量占比的基本出发点。

　　可再生能源虽然清洁以及能够以越来越低的成本提供电能，但是其难预测、间歇性、不受控的不友好特性决定了其对电力系统的从规划到运行的全时段的影响。到底一个电力系统能够安全可靠地接纳多少可再生能源需要从多个维度着手考虑，按照确定宏观目标、构建边界条件、量化分析影响、寻求解决方案的步骤及其迭代分析，最终确定合理可行的可再生能源及传统电源的规划。

　　一是确定宏观目标方面。可再生能源的发展目标以及宏观电力能源的发展目标是未来所有配套的基础。在电力系统规划领域，可再生能源发展目标本质上是对电量的消纳目标，单纯提出可再生能源的装机容量没有意义。同时，针对不同省区的需求和特点，需要相应提出诸如供电可靠性标准、碳排放上限、用户电价上限等其他硬约束，实现综合的宏观发展目标。

　　二是构建边界条件方面。在宏观目标给定的基础上，需要确定研究目标省区的资源禀赋：一次能源资源特性，包括煤、气的未来价格预测和可获得量，风光资源情况等；现有和未来规划常规发电机组构成，包括核电、火电、燃机等；电网结构，包括输电网规划以及跨省跨区输送通道；电力负荷，即未来负荷的增长情况以及负荷日内、跨季节的特性。

　　三是量化分析影响方面。重点要解决的是基于边界条件，是否能够实现可再生能源以及综合电力能源的发展目标。规模化可再生能源并网对电力系统有全时空的影响。在系统层面需要量化分析：间歇性可再生能源增加了系统秒至分钟级的波动导致自动发电控制（AGC）需求的提升量，由于可再生能源预测误差和波动性提高了系统的短时备用的需求的提升量，由于可再生能源反调峰特性导致的调峰需求增加量（适用于非现货地区），引入可再生能源后对电力系统供电可靠性指标的影响量。在市场主体层面：需要量化分析可再生能源的可消纳电量，或弃风弃光量，煤机燃机等常规电源的发电小时数的变化量，需要分析近零变动成本的可再生能源引入后的现货市场价格变动。在全社会层面：如果未来存在排放目标或构建碳市场，则需要分析可再生能源进入后对碳排放总量以及碳价格的影响。

　　四是寻求解决方案方面。在量化分析影响的基础上，回答如果实现不了可再生能源以及其他综合发展目标，例如，消纳风光总量达不到要求或化石能源发电占比过高，仅增加风光不增加常规机组造成供电可靠性降低等问题，则需研究应该采用什么额外的手段向目标方向靠近。典型地，需要增加有效装机容量（煤机、燃机、水电）提升由于可再生能源导致的系统供电可靠性下降、增加优质可调节资源（可调控负荷、燃机直至电化学储能）满足可再生能源的爬坡、调峰调频等需求5。更关键的是，选择哪几种技术路线及其配套装机容量规模能够在实现达到清洁和可靠供电目标基础上的全社会成本最低。构建解决方案后，再次迭代量化分析新电源构成下的各种影响，最终实现电力和能源的综合目标，并求得相应电价水平。 本*文`内/容/来/自:中-国-碳^排-放“交|易^网-tan pai fang . c o m