电力系统低碳转型，灵活电源如何助力？

电力系统低碳转型的挑战与机遇

在全球应对气候变化的大背景下，中国的电力系统正经历着深刻的变革。二十届三中全会明确提出要“加快规划建设新型能源体系，完善新能源消纳和调控政策措施”，这为电力系统的低碳转型指明了方向。这一转型并非一帆风顺，其中存在着诸多挑战。

供给侧转型的风险

当前，中国的电力供给仍以煤电为主，但为实现“双碳目标”，必须推动供给结构的根本性转变，逐步减少煤电，增加风光等可再生能源的比重。水电开发接近饱和，核电发展受限，风电和光伏虽增长迅速，但实际发电量占比仍低。风电光伏的不可控和不稳定性给电力系统带来了巨大风险，其发电出力曲线受天气、季节和极端气候影响显著，与电力需求的峰谷区间也不一致。随着风电光伏占比的提高，电网供需不匹配问题日益严重，对电力系统的灵活调节能力提出了更高要求。

灵活电源的重要性

为应对上述挑战，灵活电源的发展迫在眉睫。目前，较为成熟且能大规模部署的清洁灵活电源方案主要有储能和经过灵活性改造并搭配CCS的煤电。储能系统在电力负荷调节和电网辅助服务方面发挥着重要作用，而经过改造的煤电能够以更低成本实现灵活运行，同时通过CCS技术解决碳排放问题。

电化学储能的优势

在各种储能方式中，电化学储能由于不受地理条件限制，具有巨大潜力。它可以在电力供需不平衡时进行充放电，实现峰谷调节，还能快速响应参与调频等辅助服务。而且，其选址和建设相对方便，能更好地配合风光发电进行大规模部署。随着成本降低和商业化运营成熟，电化学储能在未来电力市场中将发挥更重要的作用。

“煤电+CCS”的意义

煤电在当前电力系统中仍占据重要地位，经过灵活性改造和搭配CCS技术，煤电能够在碳中和道路上继续发挥作用。中国拥有庞大且先进的煤电系统，机组平均服役年限较短，直接废弃将造成巨大成本和产业问题。灵活性改造和CCS为煤电提供了新的发展机遇，使其能够作为灵活电源，在可再生能源占比较高时，凭借成本优势为电力系统提供保障。

成本对比与长期发展

从成本角度来看，短期内，电化学储能能满足灵活性需求，且碳排放压力较小；但长期来看，随着可再生能源占比增加，“煤电+CCS”组合的成本将低于电化学储能方案。这是因为大量风光接入会带来电力供给波动，增加储能系统配置规模和电池更新淘汰成本，而“煤电+CCS”则能利用现有煤电机组的固定成本优势。

相关政策建议

为推动电力系统的低碳转型，需要采取一系列政策措施。应尽早推动CCS产业发展，建立完善的产业链和政策法规体系，以在成本优势显现时能迅速大规模启用。并重发展电化学储能和“煤电+CCS”，明确其在市场中的定位，并给予适当补贴。要加快电力市场化改革和统一大市场体系建设，建立容量电价机制，优化资源配置。在推动供给侧改革的加强电力需求侧管理，减轻转型压力。

电力系统的低碳转型是一个复杂而长期的过程，灵活电源的发展是其中的关键。通过合理的政策引导和技术创新，我们有信心实现电力系统的绿色、高效和可持续发展。

相关问答

电力系统低碳转型面临哪些主要挑战？

主要挑战包括风电光伏等可再生能源的不可控和不稳定性，以及随着其占比提高带来的电网供需不匹配问题，还有水电开发接近饱和、核电发展受限等供给结构调整的困难。

灵活电源有哪些主要方案？

主要有储能和经过灵活性改造并搭配CCS的煤电。储能包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、电化学储能等，其中电化学储能潜力较大。

电化学储能有什么优势？

不受地理条件限制，可实现电力负荷峰谷调节，快速响应参与电网辅助服务，选址和建设方便，能配合风光发电大规模部署，且成本逐渐降低。

“煤电+CCS”组合有什么意义？

能让煤电在碳中和道路上继续发挥作用，避免废弃现有大量年轻煤电机组造成的巨大成本和产业问题，在可再生能源占比较高时成本较低。

电力系统低碳转型的成本如何变化？

短期内电化学储能成本较低，长期来看随着可再生能源占比增加，“煤电+CCS”组合成本更低。

有哪些推动电力系统低碳转型的政策建议？

包括推动CCS产业发展、并重发展两种灵活电源并给予补贴、加快电力市场化改革和建立容量电价机制、加强电力需求侧管理等。