建设绿色电网 助力碳达峰碳中和

2021-08-09 15:17:58 太阳能发电网
2020年9月22日,习近平主席在第75届联合国大会上提出,中国将采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。南方电网公司董事长、党组书记孟振平在人民日报发表署名文章指出,实现碳达峰、碳中和目标,必须加快构建以新能源为主体的新型电力系统,构建清洁低碳安全高效的能源体系,通过能
2020年9月22日,习近平主席在第75届联合国大会上提出,中国将采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。南方电网公司董事长、党组书记孟振平在人民日报发表署名文章指出,实现碳达峰、碳中和目标,必须加快构建以新能源为主体的新型电力系统,构建清洁低碳安全高效的能源体系,通过能源电力绿色低碳发展引领经济社会系统性变革。

一直以来,建设绿色电网是电网企业遵循的发展理念,而“双碳”目标的提出,赋予了绿色电网新的内涵。研究电网建设的绿色低碳发展路径,充分发挥电网在能源产业链中的平台优势,以此推动整个能源行业的可持续性发展,对于实现“双碳”目标有着重要意义。

“双碳”目标下绿色电网的内涵

“双碳”目标,是指我国将采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。而实现“双碳”目标的主要措施有:调整优化产业结构,加快产业转型升级,逐步淘汰高耗能、高排放产业;优化完善能源结构,降低化石能源消费,大力发展新能源;加快建设全国用能权、碳排放权交易市场,完善能源消费双控制度。

能源电力系统作为能源结构的重要组成部分,是实现“双碳”目标的关键。电网发展作为能源电力供给体系中的重要一环,长期坚持贯彻绿色新发展理念,形成了绿色电网建设的模式。“双碳”目标下,绿色电网就是要以“双碳”目标统筹全局,引领电网实现更为安全、更加低碳、更高质量的发展,构建资源节约、生态环保、标准规范、技术先进、经济高效的新型电网体系。电网联系着能源电力系统的上下游产业,具有承上启下的重要作用,其内涵概括如下:

首先是清洁能源消纳方面,在确保全社会用电可靠性的基础上,要实现清洁能源100%消纳,降低煤电比例,发挥煤电的兜底保障作用。其次是电网规划方面,充分考虑社会经济发展需要,采用适度超前规划策略,运用大数据等技术手段,优化电网结构,提升电网利用率。在电网建设方面,按照“四节一环保”要求,运用电网建设新技术、机器替代人、标准化、装配式建造,以及智慧工程建设等新技术手段,提升建设效率、降低能耗。最后是电网调度运行方面,要通过灵活调节能力和高度智能的运行控制能力,实现源网荷储四环节紧密衔接、协调互动,降低电能损耗、提升供电可靠性。

绿色电网建设现状

在把握“双碳”目标下绿色电网内涵的同时,需要对照分析当前绿色电网发展在上述各方面所存在的短板问题和制约因素。

清洁能源消纳方面。煤电比例仍高居50%以上,碳排放压力大;清洁能源装机容量占比已达到40%,而清洁能源消费占比约24%;受电网技术限制、电力市场运行机制不健全、系统调峰资源不足以及电力外送能力有限等因素影响,弃水、弃风、弃光现象持续存在,可再生能源无法全额消纳。

电网规划方面。部分城市用电需求预测不准确,导致电网规划容量不满足用电需求,部分新建项目投运后立即改扩建、增容改造导致资源浪费;无序规划导致部分区域电网重复建设,造成资源浪费;与此同时,对部分规划设计指标过于超前,导致部分电网线路利用率长期维持在较低水平。

电网建设方面。建设场地未遵循集约化原则,实际征地面积远大于用地需求面积,造成土地资源浪费;建设用材预测不精准或工程逆向物资管理不当,大量废料造成资源浪费;部分电气设备环保性能不高,设备制造过程中存在环境污染情况;建设管理手段落后,人海战术造成资源分配不合理,导致资源浪费。

电网调度运行方面。受材料自身性能影响,输电线路电能损耗较大,平均线损率约为5%;智能电网技术仍在发展之中,智能运行、控制、维护、监测等技术尚未完全成熟,调度智能化程度有待继续提升。

“双碳”目标下绿色电网建设发展措施建议

根据“双碳”目标的新形势以及“构建以新能源为主体的新型电力系统”的新任务,绿色低碳发展将成为电网发展的已然路径。建议从宏观措施和具体措施两个方面推动绿色电网建设。

在宏观措施上,要对接“双碳”目标,形成绿色电网建设新体系。按以下步骤进行:首先,基于“双碳”目标,分级制定碳达峰碳中和行动方案,逐级明确碳排放控制指标。构建碳排放指标计算模型,碳排放指标应与电力企业装机容量、输电容量、电网建设规模等指标结合,形成碳排放动态控制指标。其次,各电力企业对各自的碳排放指标进行分解,分解到具体生产活动环节中,形成二级、三级指标。 再者,通过二级、三级指标,推算清洁能源消纳、电网规划、电网建设、电网调度运行等各环节的发展目标,形成可量化、可落实的具体举措。最后,构建“双碳”目标下的绿色电网建设体系及评价体系。

在具体措施上,要从电网发展以下几个主要方面着手:一是以新能源为主体,优化调整电源结构。大力发展风电、光伏等可再生能源,全力保障可再生能源消纳,提升非化石能源在一次能源消费中的比重;有序关停燃煤发电机组,引导煤电低碳转型,大幅降低火电比例;显著提高电能在终端能源消费中比重,大幅减低能源消耗和二氧化碳排放。二是以安全低碳为核心,科学布局电网规划。开展电力负荷预测对电网建设进行合理规划,提升电力预测和电网规划的精准度;统筹好电网工程选址,有利于环境保护和水土保持工作。三是以数字化转型为依托,提升电网建设的管理和技术方法。推行“线上+线下+AI”管理方式以及模块化装配式建造模式。采用“四节一环保”,应用新型输电导线材料和节能新型变压器;运用云大物移智链新兴技术,推广GIS地理信息技术应用于规划选点、BIM三维模型技术应用于工程设计,IOT物联网技术应用于工程现场管理,智能机械应用于工程施工。四是以能源配置平台为定位,推进绿色调度运行。根据发电机组的排放和能耗,来确定发电安排的顺序及组合,并优先新能源和大机组发电,提高清洁能源的利用效率;加强线损精益化、信息化管理,降低电网调度运行中的资源和能源消

“双碳”目标下,能源电力系统正积极谋划落实构建以新能源为主体的新型电力系统。而在其中扮演重要角色的电网,必将朝着更为安全、更加低碳、更高质量的方向发展。


作者:彭飞 曾文龙 黄炳体 来源:南网能源院 责任编辑:jianping

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