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地球進入沸騰時代,新型電力系統(tǒng)如何適應(yīng)極端氣候?

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地球進入沸騰時代,新型電力系統(tǒng)如何適應(yīng)極端氣候?

要將氣候適應(yīng)性理念納入到電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃的頂層設(shè)計,推動建設(shè)氣候適應(yīng)性新型電力系統(tǒng)。

圖片來源:圖蟲創(chuàng)意

界面新聞記者 | 戴晶晶

包括極端氣候在內(nèi)的自然災(zāi)害,已成為誘發(fā)電力安全事故的主要因素,國內(nèi)外已發(fā)生多起大規(guī)模缺電停電事件。

7月27日,自然資源保護協(xié)會(NRDC)與北京綠源碳和科技有限公司發(fā)布《考慮氣候風險的電力系統(tǒng)保供能力提升路徑與機制研究》(下稱《報告》)。華北電力大學(xué)(保定)經(jīng)濟管理系講師張浩楠在發(fā)布會上表示,極端氣候事件或成為人類生產(chǎn)生活中的“新常態(tài)”,例如季節(jié)性的極端氣溫,區(qū)域性的干旱、洪澇。

近些年,極端氣候頻現(xiàn),造成用電負荷激增、擾亂系統(tǒng)發(fā)電節(jié)奏,對國內(nèi)電力系統(tǒng)平穩(wěn)運行形成挑戰(zhàn)。例如,2020年,低溫寒潮導(dǎo)致湖南和江西等地出現(xiàn)缺電;2022年,由于異常高溫和干旱等原因,四川出現(xiàn)了電力電量雙缺。

在厄爾尼諾效應(yīng)影響下,今年全球的電力供需形勢偏緊。7月27日,世界氣象組織和歐盟哥白尼氣候變化服務(wù)局發(fā)布聯(lián)合聲明稱,幾乎可以肯定7月是有史以來最熱的月份。聯(lián)合國秘書長古特雷斯隨即警告,地球已進入“全球沸騰時代”。

據(jù)界面新聞日前不完全統(tǒng)計,已有九個國家公開表示實施限電政策,包括越南、斯里蘭卡、孟加拉國、菲律賓、印度、泰國、南非等。

上述《報告》指出,氣溫與電力負荷之間存在密切的相關(guān)性,尤其是高溫或嚴寒天氣會導(dǎo)致空調(diào)、采暖等設(shè)備用電負荷明顯上漲,且區(qū)別于正常天氣時的日間用電高峰狀況。極端天氣對供給側(cè)的影響主要體現(xiàn)在可再生能源,如光伏不僅受陰晴天氣影響,在極高或極低溫度時段發(fā)電效率要低于常規(guī)時候。

“溫度、風速、光照強度和水文條件等氣候因素通常會關(guān)聯(lián)出現(xiàn),對可再生能源發(fā)電會產(chǎn)生綜合性影響。 ”張浩楠稱。

為實現(xiàn)“雙碳”目標,中國正構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),隨著新能源占比提高,電力保供形勢與氣候條件關(guān)系愈發(fā)密切。

當日,國家氣候中心副研究員王陽也在會上指出,當下極為關(guān)鍵的是,通過研究提升對風光水等可再生能源發(fā)電規(guī)律性的認識。區(qū)域性高溫干旱、大范圍寒潮、霧霾、沙塵、臺風、暴雨等極端天氣氣候事件通過影響可再生能源發(fā)電出力,破壞能源基礎(chǔ)設(shè)施,進而影響能源電力安全。

《報告》量化了青海極寒與廣東高溫的氣候場景,模擬了兩地2025年電力系統(tǒng)的安全保供運行特性,發(fā)現(xiàn)在不考慮需求側(cè)管理措施和應(yīng)急調(diào)整輸電計劃的情況下,青海和廣東的電力缺口可分別達到全網(wǎng)最大負荷40%10%以上。

《報告》研究發(fā)現(xiàn),不同形態(tài)的新型電力系統(tǒng)受極端氣候的影響表現(xiàn)有所差異。在氣候風險沖擊下,可再生能源為主的電力系統(tǒng)主要面臨長時間的資源充裕度不足和靈活性不足的問題;火電為主的電力系統(tǒng)主要面臨的是負荷尖峰時段資源充裕度不足的問題。

“各地區(qū)需要按照電力供需緊張形勢和資源條件,制定針對性方案,把調(diào)動需求側(cè)資源、釋放可調(diào)節(jié)負荷潛力作為實現(xiàn)電力系統(tǒng)供需平衡的關(guān)鍵優(yōu)先選項?!薄秷蟾妗贩Q。

在提升可再生能源發(fā)電的保供能力方面,國家電網(wǎng)三級顧問蔣莉萍認為,一是需要提升其發(fā)電出力的可預(yù)測性和可調(diào)度性;二是要加強對項目發(fā)展與建設(shè)的科學(xué)合理布局;三是要結(jié)合氣候方面的研究,更準確地把握各種時間尺度下的風光出力特性、規(guī)律,并納入國家預(yù)警預(yù)報體系。

在政策建議方面,《報告》提出,要將氣候適應(yīng)性理念納入到電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃的頂層設(shè)計,推動建設(shè)氣候適應(yīng)性新型電力系統(tǒng);革新新型電力系統(tǒng)安全保供理念,在電力應(yīng)急保供處置方案中重視氣候風險下負荷分級減載措施緩解電力保供壓力的作用等。

中國電力企業(yè)聯(lián)合會計劃財務(wù)部計劃處處長張衛(wèi)東在7月27日會上表示,今年以來,國內(nèi)高溫日數(shù)創(chuàng)歷史新高,但并未出現(xiàn)類似去年四川那樣大規(guī)模的嚴重缺電狀況。這主要是由于政府和相關(guān)單位對對保供電力和可再生能源加大了投入,更加重視對需求側(cè)資源調(diào)節(jié)潛力的挖掘,開發(fā)分布式儲能和電源,完善跨區(qū)供電網(wǎng)絡(luò),實施多種措施的系統(tǒng)化聯(lián)合方案。

北京大學(xué)能源研究院特聘副研究員康俊杰提出,新型電力系統(tǒng)不能不計代價地保障電力供應(yīng),應(yīng)算清經(jīng)濟賬,要用邊際成本代替平均成本來核算,即核算對保供電力的投入和保障尖峰時段用電的時長。

2022年,浙江跨省交易的最高價格達到了10元/度,這個價格反映了浙江尖峰時段保供電價的真實成本。按照全國用電負荷較大區(qū)域的電力系統(tǒng)尖峰負荷計算,保供成本也超過10元/度,這部分成本是由電力系統(tǒng)來承擔的,未來需要優(yōu)化的新型電力系統(tǒng)來降低這部分投入?!笨悼〗鼙硎?。

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地球進入沸騰時代,新型電力系統(tǒng)如何適應(yīng)極端氣候?

要將氣候適應(yīng)性理念納入到電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃的頂層設(shè)計,推動建設(shè)氣候適應(yīng)性新型電力系統(tǒng)。

圖片來源:圖蟲創(chuàng)意

界面新聞記者 | 戴晶晶

包括極端氣候在內(nèi)的自然災(zāi)害,已成為誘發(fā)電力安全事故的主要因素,國內(nèi)外已發(fā)生多起大規(guī)模缺電停電事件。

7月27日,自然資源保護協(xié)會(NRDC)與北京綠源碳和科技有限公司發(fā)布《考慮氣候風險的電力系統(tǒng)保供能力提升路徑與機制研究》(下稱《報告》)。華北電力大學(xué)(保定)經(jīng)濟管理系講師張浩楠在發(fā)布會上表示,極端氣候事件或成為人類生產(chǎn)生活中的“新常態(tài)”,例如季節(jié)性的極端氣溫,區(qū)域性的干旱、洪澇。

近些年,極端氣候頻現(xiàn),造成用電負荷激增、擾亂系統(tǒng)發(fā)電節(jié)奏,對國內(nèi)電力系統(tǒng)平穩(wěn)運行形成挑戰(zhàn)。例如,2020年,低溫寒潮導(dǎo)致湖南和江西等地出現(xiàn)缺電;2022年,由于異常高溫和干旱等原因,四川出現(xiàn)了電力電量雙缺。

在厄爾尼諾效應(yīng)影響下,今年全球的電力供需形勢偏緊。7月27日,世界氣象組織和歐盟哥白尼氣候變化服務(wù)局發(fā)布聯(lián)合聲明稱,幾乎可以肯定7月是有史以來最熱的月份。聯(lián)合國秘書長古特雷斯隨即警告,地球已進入“全球沸騰時代”。

據(jù)界面新聞日前不完全統(tǒng)計,已有九個國家公開表示實施限電政策,包括越南、斯里蘭卡、孟加拉國、菲律賓、印度、泰國、南非等。

上述《報告》指出,氣溫與電力負荷之間存在密切的相關(guān)性,尤其是高溫或嚴寒天氣會導(dǎo)致空調(diào)、采暖等設(shè)備用電負荷明顯上漲,且區(qū)別于正常天氣時的日間用電高峰狀況。極端天氣對供給側(cè)的影響主要體現(xiàn)在可再生能源,如光伏不僅受陰晴天氣影響,在極高或極低溫度時段發(fā)電效率要低于常規(guī)時候。

“溫度、風速、光照強度和水文條件等氣候因素通常會關(guān)聯(lián)出現(xiàn),對可再生能源發(fā)電會產(chǎn)生綜合性影響。 ”張浩楠稱。

為實現(xiàn)“雙碳”目標,中國正構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),隨著新能源占比提高,電力保供形勢與氣候條件關(guān)系愈發(fā)密切。

當日,國家氣候中心副研究員王陽也在會上指出,當下極為關(guān)鍵的是,通過研究提升對風光水等可再生能源發(fā)電規(guī)律性的認識。區(qū)域性高溫干旱、大范圍寒潮、霧霾、沙塵、臺風、暴雨等極端天氣氣候事件通過影響可再生能源發(fā)電出力,破壞能源基礎(chǔ)設(shè)施,進而影響能源電力安全。

《報告》量化了青海極寒與廣東高溫的氣候場景,模擬了兩地2025年電力系統(tǒng)的安全保供運行特性,發(fā)現(xiàn)在不考慮需求側(cè)管理措施和應(yīng)急調(diào)整輸電計劃的情況下,青海和廣東的電力缺口可分別達到全網(wǎng)最大負荷40%10%以上。

《報告》研究發(fā)現(xiàn),不同形態(tài)的新型電力系統(tǒng)受極端氣候的影響表現(xiàn)有所差異。在氣候風險沖擊下,可再生能源為主的電力系統(tǒng)主要面臨長時間的資源充裕度不足和靈活性不足的問題;火電為主的電力系統(tǒng)主要面臨的是負荷尖峰時段資源充裕度不足的問題。

“各地區(qū)需要按照電力供需緊張形勢和資源條件,制定針對性方案,把調(diào)動需求側(cè)資源、釋放可調(diào)節(jié)負荷潛力作為實現(xiàn)電力系統(tǒng)供需平衡的關(guān)鍵優(yōu)先選項?!薄秷蟾妗贩Q。

在提升可再生能源發(fā)電的保供能力方面,國家電網(wǎng)三級顧問蔣莉萍認為,一是需要提升其發(fā)電出力的可預(yù)測性和可調(diào)度性;二是要加強對項目發(fā)展與建設(shè)的科學(xué)合理布局;三是要結(jié)合氣候方面的研究,更準確地把握各種時間尺度下的風光出力特性、規(guī)律,并納入國家預(yù)警預(yù)報體系。

在政策建議方面,《報告》提出,要將氣候適應(yīng)性理念納入到電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃的頂層設(shè)計,推動建設(shè)氣候適應(yīng)性新型電力系統(tǒng);革新新型電力系統(tǒng)安全保供理念,在電力應(yīng)急保供處置方案中重視氣候風險下負荷分級減載措施緩解電力保供壓力的作用等。

中國電力企業(yè)聯(lián)合會計劃財務(wù)部計劃處處長張衛(wèi)東在7月27日會上表示,今年以來,國內(nèi)高溫日數(shù)創(chuàng)歷史新高,但并未出現(xiàn)類似去年四川那樣大規(guī)模的嚴重缺電狀況。這主要是由于政府和相關(guān)單位對對保供電力和可再生能源加大了投入,更加重視對需求側(cè)資源調(diào)節(jié)潛力的挖掘,開發(fā)分布式儲能和電源,完善跨區(qū)供電網(wǎng)絡(luò),實施多種措施的系統(tǒng)化聯(lián)合方案。

北京大學(xué)能源研究院特聘副研究員康俊杰提出,新型電力系統(tǒng)不能不計代價地保障電力供應(yīng),應(yīng)算清經(jīng)濟賬,要用邊際成本代替平均成本來核算,即核算對保供電力的投入和保障尖峰時段用電的時長。

2022年,浙江跨省交易的最高價格達到了10元/度,這個價格反映了浙江尖峰時段保供電價的真實成本。按照全國用電負荷較大區(qū)域的電力系統(tǒng)尖峰負荷計算,保供成本也超過10元/度,這部分成本是由電力系統(tǒng)來承擔的,未來需要優(yōu)化的新型電力系統(tǒng)來降低這部分投入?!笨悼〗鼙硎?。

未經(jīng)正式授權(quán)嚴禁轉(zhuǎn)載本文,侵權(quán)必究。