徐喆

摘要：隨著經(jīng)濟增長的加快和人民群眾物質(zhì)文化需求的增加，新能源技術(shù)得到了廣泛的應用和實踐。在電網(wǎng)規(guī)劃建設中，新能源與傳統(tǒng)能源各有利弊。在新形勢的要求下，如何將新能源與傳統(tǒng)能源相結(jié)合，輔助智能電網(wǎng)建設已成為人們關(guān)注的焦點，為了在智能電網(wǎng)中廣泛應用新能源，有必要對其建設規(guī)劃進行研究分析，建立科學的管理體系，降低經(jīng)濟成本，協(xié)調(diào)發(fā)展使智能電網(wǎng)不斷發(fā)展壯大。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);新能源;常規(guī)能源;協(xié)調(diào)發(fā)展;

1關(guān)于煤電發(fā)展

1.1能源轉(zhuǎn)型背景下煤電發(fā)展趨勢

推動能源體系向清潔低碳轉(zhuǎn)型已成為全球趨勢。目前，為應對資源短缺、氣候變暖、環(huán)境污染等問題，以清潔可再生能源替代化石能源，逐步實現(xiàn)以清潔能源為主的能源轉(zhuǎn)型，已成為世界能源發(fā)展的重要趨勢。許多歐洲國家制定了一系列的脫碳政策和發(fā)展目標，以加快非化石能源的發(fā)展。丹麥、英國和德國分別承諾到2023年、2025年和2038年限制和逐步淘汰煤電。德國政府計劃2022年退出核電，同時將可再生能源發(fā)電比例從2020年的33%提高到35%，2030年提高到50%，2050年提高到80%;英國政府提出到2020年實現(xiàn)可再生能源發(fā)電占20%，一次能源消費占15%的目標;丹麥政府提出，與2010年相比，能源消費總量減少7.6%，到2020年實現(xiàn)可再生能源消費7.6%的目標，消費比重提高到35%，風電占總用電量的比重達到50%。各國在能源轉(zhuǎn)型方面也遇到了一些困難。德國能源轉(zhuǎn)型成本高，煤電退出使得電價快速上漲。到2030年，額外的電力成本將達到540億歐元，而政府只提供400億歐元作為補償。在英國，風電的高普及率（34.6%）和常規(guī)電源的缺乏備份導致停電。2014年，日本將核能和煤電重新定位為“基本負荷電力”，認為煤電在穩(wěn)定供應和經(jīng)濟上具有明顯優(yōu)勢，并批準在未來12年內(nèi)建設47臺煤電機組，總?cè)萘?250萬千瓦。預計到2030年，澳大利亞將保持57%的煤電裝機容量，裝機容量將繼續(xù)保持正增長。作為世界第二大煤炭生產(chǎn)國和消費國，美國仍將煤電作為美國電力系統(tǒng)的重要配套電源。

1.2多元供應體系中煤電的地位與作用

1.2.1煤電發(fā)展空間

從電力平衡和電力平衡兩個方面考慮煤電的發(fā)展空間，既要滿足電力平衡，又要滿足電力平衡。

在用電平衡方面，目前煤電利用小時僅為4400小時左右，而煤電機組本身的利用小時可達到5500小時以上。按已建和在建煤電約11億千瓦計算，4年左右可增加至少1.3萬億千瓦時，滿足用電增長需求。從電力平衡的角度看，由于新能源發(fā)電的有效容量較低，當用戶需要用電時，可能會出現(xiàn)無風、無光、無輸出的情況。2019年，新能源裝機容量約4.1億千瓦，但電網(wǎng)最大負荷僅約2000萬千瓦，有效裝機容量相對較低。為了滿足電力平衡的要求，必須建設一定規(guī)模的煤電設施，做到“扶底保供”。2020年2月26日，國家能源局發(fā)布《關(guān)于煤電規(guī)劃建設風險預警的通知》（國能發(fā)電[2020]12號）。25個省（區(qū)）為綠色區(qū)域，說明煤電仍有發(fā)展空間。

1.2.2煤電發(fā)展定位

根據(jù)《可再生能源法》，需要優(yōu)先使用可再生能源。新能源高比例接入電力系統(tǒng)后，系統(tǒng)調(diào)節(jié)負擔加重。常規(guī)電源不僅要跟蹤負荷變化，還要平衡新能源的輸出波動。煤電具有更多的系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓、備用功能，在電力系統(tǒng)中的地位將由電力向電力和電力調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)變。

1.2.3煤電利用小時數(shù)

煤電為新能源發(fā)電讓路，更多地參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)，降低額定運行工況，大部分時間運行在額定功率以下，煤電利用小時數(shù)呈下降趨勢。此外，負荷特性的變化也使煤電利用小時數(shù)減少。隨著國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的加快，第三產(chǎn)業(yè)和居民用電比重逐步提高，使得系統(tǒng)峰谷差不斷增大，負荷率降低，負荷利用小時減少，煤電利用小時必然減少。2018年，江蘇、山東、河南等省13個省級電網(wǎng)受電力供需緊張影響，采取有序用電措施，表明這些地區(qū)煤電產(chǎn)能過剩問題得到解決，但煤電平均利用小時約4421小時，對部分地區(qū)而言程度反映了煤電受供電結(jié)構(gòu)和負荷特性變化影響的情況，利用小時數(shù)呈下降趨勢。

隨著大數(shù)據(jù)、云計算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，利用技術(shù)創(chuàng)新推動電力管理和節(jié)能應對，加強需求側(cè)管理，降低高峰負荷，可以有效改善電網(wǎng)負荷特性，提高設備利用率。以2018年國內(nèi)電網(wǎng)用電負荷為例，全省最高負荷95%以上約400萬千瓦，累計持續(xù)時間147小時，通過需求側(cè)管理調(diào)峰，可減少煤電裝機容量500萬千瓦，現(xiàn)有煤電利用小時可增加230h。

2我國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題

2.1關(guān)鍵技術(shù)突破難

太陽能、風能、生物質(zhì)能等新能源確實是綠色環(huán)保的清潔能源，但這正是針對這些新能源的使用過程。但是，以目前的技術(shù)水平，這些能源的生產(chǎn)加工過程中，沒有辦法實現(xiàn)清潔無污染，甚至可能產(chǎn)生大量的污染。例如，多晶硅太陽能電池板和硅晶體的精煉過程中，會產(chǎn)生大量的三氯氫硅和四氯化硅，毒性很大。目前，企業(yè)對這些物質(zhì)的回收處理技術(shù)薄弱，殘留污染將導致排放區(qū)域內(nèi)的工廠死亡。例如，用于風力發(fā)電的鉛酸蓄電池，在整個生產(chǎn)和使用過程中會造成嚴重的污染，還會產(chǎn)生廢鉛體。后來，隨著技術(shù)的進步，磷酸鋰和錳酸鋰電池相繼投入使用，但電池的正負極材料和電解液也會造成很大的污染。我國新能源產(chǎn)業(yè)開發(fā)利用技術(shù)水平相對較低。很多技術(shù)設備也是從國外進口的，很多不是一流的設備，而是被發(fā)達國家淘汰的，關(guān)鍵技術(shù)也需要進口。這種基本自主研發(fā)能力的薄弱，是導致我國新能源開發(fā)利用水平低下的核心因素。

2.2人才缺乏

新能源開發(fā)利用和新能源產(chǎn)業(yè)鏈建設需要強大的人才儲備作為支撐。在我國，新能源產(chǎn)業(yè)正在取得進步，但相關(guān)專業(yè)人才的缺口不斷擴大，給產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來巨大壓力。比如，中國是風力發(fā)電大國，但風電學校少，每年只有一千名畢業(yè)生，根本不能滿足市場需求。光伏能源和生物質(zhì)能發(fā)電領域人才缺口較大。目前，在新能源產(chǎn)業(yè)中，基礎人才占絕大多數(shù)，中高級人才數(shù)量不足，從業(yè)人員的理論和專業(yè)實踐水平不足，對新能源發(fā)電運行、管理和維護的知識缺乏，因此，全面的人才培養(yǎng)迫在眉睫。

2.3市場不成熟，目前成本較高

我國新能源產(chǎn)業(yè)起步較晚，發(fā)展速度不快。尚未形成穩(wěn)定、成熟、廣泛的市場。工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)水平較低，許多技術(shù)還不成熟和商業(yè)化。目前，在新能源產(chǎn)業(yè)的開發(fā)、運營和維護方面需要投入大量資金，因此產(chǎn)品價格會略高，但新能源產(chǎn)品在節(jié)能環(huán)保方面的作用可能是隱性的，短期內(nèi)看不到利潤，市場普遍存在選擇價格較低的常規(guī)能源和產(chǎn)品，拒絕價格較高的新能源和相關(guān)產(chǎn)品。沒有廣泛的市場需求，新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必然受到限制。

2.4缺乏長遠系統(tǒng)規(guī)劃

我國目前的新能源發(fā)展規(guī)劃相對孤立，總體上缺乏各行各業(yè)的聯(lián)動?！赌茉捶ā分皇且徊开毩⒌姆桑瑳]有與經(jīng)濟、環(huán)保等行業(yè)的長遠規(guī)劃、政策法規(guī)相結(jié)合，形成完整的配套措施體系。具體實施過程中也存在很多問題，如邊界模糊，不利于我國新能源產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展，如相關(guān)規(guī)劃與具體產(chǎn)業(yè)發(fā)展脫節(jié)，社會各階層之間的責任和權(quán)利不清，缺乏監(jiān)督，執(zhí)法不力等等。

3智能電網(wǎng)下新能源與常規(guī)能源協(xié)調(diào)發(fā)展

為適應新能源與傳統(tǒng)能源的共同發(fā)展，首先，應逐步將新能源轉(zhuǎn)變?yōu)閭鹘y(tǒng)能源的地位，國家有關(guān)部門應支持相關(guān)政策。在電力領域，智能電網(wǎng)應不斷開發(fā)和研究，急診科應探索更為先進的電氣技術(shù)，以降低新能源發(fā)電和輸電的應急成本，為新能源的大規(guī)模使用奠定基礎。新能源建設規(guī)模的擴大，必須以智能電網(wǎng)為基礎，以高壓輸電為主，與電網(wǎng)運行相匹配，使電網(wǎng)的輸電、供配電全過程現(xiàn)代化、精細化，實現(xiàn)智能自動化的全過程，提高電網(wǎng)服務效率，為遠程用戶提供互動項目，加強整個電網(wǎng)的穩(wěn)定運行，是能源發(fā)展的前提。

（1）平衡集中并網(wǎng)的不利影響。由于光伏發(fā)電和風力發(fā)電是新能源，它們很容易受到不可抗力天氣的影響，具有很強的不穩(wěn)定性。這一新能源發(fā)電并入電網(wǎng)將增加電網(wǎng)負擔，可能導致電網(wǎng)斷開，智能電網(wǎng)使用新的控制功能。但是，可以實現(xiàn)常規(guī)電網(wǎng)與新能源發(fā)現(xiàn)的結(jié)合，完成按需取電的能力。

（2）有利于新能源并網(wǎng)接入。由于新能源分布不均，不同地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展狀況不同，用電量也有高低之分。如果新能源并入電網(wǎng)后沒有及時消耗，就會造成電力暗化現(xiàn)象，智能電網(wǎng)完全可以避免這種情況，將新能源產(chǎn)生的電力進行轉(zhuǎn)移。

結(jié)束語

進入21世紀，資源節(jié)約和環(huán)境保護已成為社會的普遍共識。積極發(fā)展新能源，替代傳統(tǒng)能源，加快發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)，是我國社會發(fā)展的基本道路。從我國發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)的必要性、優(yōu)勢和前景出發(fā)，分析了我國能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的問題，并提出了改進建議。本文的研究對相關(guān)行業(yè)人員具有一定的參考價值。

參考文獻

[1]李芳.中國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題與對策探析[J].中國市場，2019（07）：51+67.

[2]陳子瑜.中國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略思考[J].科技創(chuàng)新與應用，2017（06）：30.

[3]魏鎖煥.我國新能源產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)及應對策略[J].開放導報，2018（08）：85-89.

[4]楊國淵.中國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題與對策研究[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2018（11）：1-2.