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市场发展模式畅想,未来电力供应会是何种模式?

蜡笔心2021-07-13 20:35:01节能减排18人已围观

简介更改说明,由于个人水平有限,距离上次发布之后,再次借阅了网络上的百家讲坛,集思广益后,重新调整如下,但始终感觉未尽圆满,还望大家各抒己见,以臻完善!致谢!回答这个问题前,我搜索出两遍文章《我国全社会用电现状分析:2020我国电力供需总体平衡》和《风光发电强制配置储能带来的问题与对策——中科院青岛生物能源与过程研究所》。作为非电力系统工作人员的我只能现炒现卖,谈谈我的畅想!谈到我国未来电力供应,碳达峰和碳中和是卡在我国能源供应结构和运行模

更改说明,由于个人水平有限,距离上次发布之后,再次借阅了网络上的百家讲坛,集思广益后,重新调整如下,但始终感觉未尽圆满,还望大家各抒己见,以臻完善!致谢!

回答这个问题前,我搜索出两遍文章《我国全社会用电现状分析:2020我国电力供需总体平衡》和《风光发电强制配置储能带来的问题与对策——中科院青岛生物能源与过程研究所》。作为非电力系统工作人员的我只能现炒现卖,谈谈我的畅想!

谈到我国未来电力供应,碳达峰和碳中和是卡在我国能源供应结构和运行模式的一个紧箍咒!此举不仅仅是为了兑现我们的承诺和体现大国担当,更是为了子孙后代的福祉与环境健康!因此,结合我国经济发展和人民生活需要在时间和空间上合理配比火电、水电、风电、光电和核电的规划布局,通过对现有发电模式(尤其是火电和核电)在节能降耗、控废减排等方向对工艺、设备进行不断研发与升级改造,同时引导社会力量大力投资风光发电设施,政府牵头风光设备生产龙头企业群,制定相应的风光发电及储能配套标准,通过新材料研发、风光电转换率提升、维护工艺和成本大幅降低、储能设备能源损耗和维护成本降低等领域的不断研发和技术升级,努力在2040年以前,拿出一整套可与火电运维成本相提并论的绝佳方案。除此之外,还要引领全社会用电设备生产企业努力开发节能环保型产品降低用电能耗,不仅可以刺激家电、新能源汽车、节能建筑改造、城市照明等相关设备设施生产商和集成商的产品迭代速度,还可以利用这种创新刺激消费繁荣经济。争取在碳达峰前火电与核能的总装机容量达到峰值,再争取在碳中和之前,通过水风光等可持续清洁能源,尤其是风光发电技术在实现风光发电转化率和储能配套系统(储和输送)运维成本优势明显之后,通过顶层设计在时间和空间上合理安排的新扩建力度,逐步逐年中和掉因火电释放的CO2。

我们还要清晰的认识到,在碳达峰到来之前,全球变暖的总体趋势不会改变,极端天气和旱涝灾害仍然会在我国广大区域交替出现,无论是水电、风电还是光电等清洁能源的产出均会因为气候变化而呈现不稳定、不规范、不均匀的“三不现象”,由此带来“弃风弃光率”的增长情况会更加突出!在日益增长的用电情况下,如何保障国民经济增长和家庭用电需求就变得非常的棘手,另外还有一个事件就是美国已经退出“巴黎气候协定”,虽然拜登通过第三方放风会考虑重新加入该协定,但到时候会不会有一些新的条件和要求不得而知,美国这种游戏人间的做事风格,真的变数太大,这也充分证明了做一个负责任的大国在当今世界百年未有之大变局下是何等的重要,中国此时凸显大国担当时意太重要了,真可谓功在当下利在千秋,因此,提前做好应对变化,显得尤为重要!我认为,未来我国能源供应模式发展如下:

在碳达峰之前(2030前):

1、火力发电仍然是我国未来解决电力产出的主力军,继续完善区域布局增加产能。其产能占比控制在总发电量75%—80%之间,同时加大对原有火力发电厂的节能降耗和控废减排等领域的技术升级改造,按需合理增加火力发电的发电利用小时数,也是提高生产效率的必要措施(2020年全国火电平均发电利用小时数是3727小时,比上年同期降低了129小时,核电是6746小时,水电是3627小时,风电是1912小时)。

2、水力发电是我国清洁能源的排头兵,继续加大水利资源潜能利用,优化水域布局增加水电站建设数量,在碳达峰之前其产能占比控制在15%—20%之间。

3、风力发电和光伏发电均属于人类未来能源发展的方向,但我国风光资源主要集中在西部(西南和西北),而用电需求主要集中在东部(华北、华东、华中、华南),我们不仅需要解决储能、并网、输送等运维系统问题还要考虑成本问题,这是暗藏在现有电力供应模式下的定时炸弹(这是推升现行电价的关键因素,也是导致家庭生活成本和企业运营成本上升的重要因素之一,尤其是未来我国大力推进5g 工业等高能耗智慧工厂计划时,将会增加诸多阻碍)。我认为在碳达峰前,结合我国的实际情况,风电产能占比控制在8%以内,光电产能占比控制在2%以内,且应鼓励有条件的企业和家庭,利用厂房或家庭的屋顶和外立面发展分布式光伏发电及相关储能配套设施,国家可出台企业和个人建设分布式光伏发电的补贴标准和激励办法,同时结合区域并网调度规则,出台浮动采购电价,激励企业和个人满足自用的同时,创造发电剩余价值!

4、我对核电的发展在未来保持谨慎态度,尤其是日本频繁因为地震而引发的福岛核泄漏事件,以及近期吵得很热的核废水入海的事件,都在提醒着我们,人类对核能的利用更多的应该是科研,而不是解决未来能源需求的重要发展方向!因此,未来核能在我国的能源产出占比中,应该在现在的5%,不增加不减少,随着基数增加,而减少!核电发展,应加大对核技术利用开发的研究利用上,同时还应对核废料核废水的更好处置加大研发利用力度,让核能更好地为人类生存生活发展服务!

在碳中和前(2030——2060):

随着我国用电需求不断攀升,CO2排放已接近峰值,且风光发电、储能、并网、输送的运维技术和成本已达到大面积推广的经济、环保的要求,结合产业结构转移政策(用电大户西迁,尤其是望风光资源集中的西北地区和水利资源丰富的西南地区),继续加大在西部风光水资源富集区域的发电设施建设。以实现碳中和目的!这个阶段,火力发电的作用应该是起到各区域电力容量的调节作用,因此根据各省市全年每月用电峰值作为该区域发电容量值,来合理安排火电厂装机容量在碳达峰前就显得尤为重要,而清洁能源的碳中和作用应该是根据各区域每月发电量作为火力发电厂当月减产量,最终实现社会消纳总需求量平衡,电价稳定。

除此之外,清洁能源发电并网应满足就近消纳上网价和跨区域消纳上网价等阶梯报价方式,通过统一的电力交易市场开展电交易,利用价格和交易量来平衡各发电厂盈亏指数,在国家宏观调控下,各大电网公司在维持电价相对稳定的前提下,合理搭配火电购买数和清洁能源购买数,以实现价格中和目的,从而调动各方积极性始终处于平衡状态,因为电力供应的关键就是节约资源下的再平衡!

以上,是我对我国现有能源供应结构在未来的发展畅想!其实,除了供应结构之外,强调消费端也就是需求端的管理也很重要,这就是事关电力调度系统的开发与研究了!电力是一个快产快消的能源产品,他不同于石油、煤炭等化石能源,其瞬时性就决定了电力不能储存,时间越久损耗越大,发电企业(各类发电厂)和运营企业(电力公司)的效益就没有保障!而电力需求在用户端的使用情况不确定性因素很强,往往呈现偶发性,电力运营企业往往只能凭借经验来预估用电规模,并指导相关发电企业做好燃料和原料准备,尤其是火力发电厂对煤炭的需求,直接影响着煤价的波动,而煤价的波动又会传到给火力发电厂的成本控制,稍有预估判断失误,整个链条都会为之振动,直接影响着国民经济的健康可持续发展,严重点的说会影响国家稳定!因此,通过智慧城市管理系统,将气象预测、煤炭期货、一二产业企业电力消耗日报、各发电企业发电情况等数据汇集在一起,利用大数据预测,结合现有的电力调度系统,查缺补漏、调度余缺,将刚生产出来的新鲜电力按照就近、救急的原则,提高各链条效率和效益,稳定燃料价格,稳定供需平衡,稳定消费电价。以上就是我对未来电力供求关系的畅想!

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