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關(guān)于推進(jìn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化高質(zhì)量發(fā)展的建議

劉富榮 李冰 鐘松德 等

一、加快推進(jìn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化的重要意義

（一）實(shí)現(xiàn)我國(guó)碳達(dá)峰碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)的重要抓手

為應(yīng)對(duì)全球氣候變化，習(xí)近平總書記在2020年9月召開的聯(lián)合國(guó)大會(huì)上表示，中國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，爭(zhēng)取在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。同年12月，習(xí)近平總書記在氣候雄心峰會(huì)上宣布，到2030年，中國(guó)風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12億千瓦以上。截至2022年底，全球已有超過120個(gè)國(guó)家提出或準(zhǔn)備提出碳中和目標(biāo)，這一范圍覆蓋了全球88%的二氧化碳排放、90%的GDP和85%的人口。在以習(xí)近平同志為核心的黨中央大力推動(dòng)下，發(fā)展新能源已成為我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)、推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命、推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型的重要措施，也是我國(guó)能源經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的必由之路，新能源已成為“十四五”及未來能源發(fā)展的主旋律。

為實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)，著力構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系，提升能源清潔利用水平和電力系統(tǒng)運(yùn)行效率，貫徹新發(fā)展理念，更好地發(fā)揮源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和多能互補(bǔ)在保障能源安全中的作用，積極探索其實(shí)施路徑，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局在廣泛征求各方意見的基礎(chǔ)上，于2021年2月正式印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)電力源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和多能互補(bǔ)發(fā)展的指導(dǎo)意見》。意見中明確提出源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化實(shí)施路徑，通過優(yōu)化整合本地電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)資源，以先進(jìn)技術(shù)突破和體制機(jī)制創(chuàng)新為支撐，探索構(gòu)建源網(wǎng)荷儲(chǔ)高度融合的新型電力系統(tǒng)發(fā)展路徑，利用存量常規(guī)電源，合理配置儲(chǔ)能，統(tǒng)籌各類電源規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)，優(yōu)先發(fā)展新能源，積極實(shí)施存量“風(fēng)光水火儲(chǔ)一體化”提升。

（二）應(yīng)對(duì)歐美碳關(guān)稅限制的底氣

2022年12月13日歐洲議會(huì)與歐洲理事會(huì)達(dá)成臨時(shí)協(xié)議，正式確定建立歐盟碳邊境調(diào)節(jié)機(jī)制（以下簡(jiǎn)稱CBAM），并于2023年10月1日起正式生效，全球首個(gè)碳關(guān)稅機(jī)制進(jìn)入實(shí)施階段。美國(guó)緊跟歐盟制定碳關(guān)稅政策，2022年6月，美國(guó)《清潔競(jìng)爭(zhēng)法案》（以下簡(jiǎn)稱CCA）草案公布，向外界展示了美國(guó)碳關(guān)稅的雛形。歐美發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)積極推動(dòng)碳關(guān)稅，將碳減排成本轉(zhuǎn)嫁給發(fā)展中國(guó)家，給出口國(guó)增加經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，對(duì)包括中國(guó)在內(nèi)的發(fā)展中國(guó)家的經(jīng)濟(jì)貿(mào)易造成巨大沖擊，各國(guó)加快推動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型迫在眉睫。

碳關(guān)稅是歐美發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)發(fā)展中國(guó)家形成制衡并振興和提高其競(jìng)爭(zhēng)力和影響力的限制手段。歐美碳關(guān)稅政策的出臺(tái)，不僅是出于減少碳排放、保障能源安全和國(guó)家安全的考慮，更深層次的目的是尋找下一輪引領(lǐng)世界經(jīng)濟(jì)潮流的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，以振興和提高歐美在全球的競(jìng)爭(zhēng)力和國(guó)際影響力，對(duì)包括中國(guó)在內(nèi)的發(fā)展中國(guó)家形成制衡，爭(zhēng)奪世界新話語權(quán)，確保歐美的領(lǐng)先地位。歐美通過碳關(guān)稅政策將自身的碳排放責(zé)任轉(zhuǎn)移出去，在一定程度上提升了在氣候問題上的話語權(quán)。同時(shí)，碳關(guān)稅政策將影響整個(gè)國(guó)際貿(mào)易體系，提升歐美進(jìn)口商品成本，削弱進(jìn)口商品價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)發(fā)展中國(guó)家的產(chǎn)業(yè)、能源、貿(mào)易等帶來不利影響。

源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化可成為突破歐美碳關(guān)稅壁壘的重要路徑。面對(duì)碳達(dá)峰碳中和發(fā)展所帶來的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，我國(guó)可再生能源裝機(jī)規(guī)模逐年增加，截至2023年9月，可再生能源裝機(jī)規(guī)模已達(dá)到49.6%。目前，我國(guó)擁有2500多家的國(guó)家級(jí)和省級(jí)工業(yè)園區(qū)，這些工業(yè)園區(qū)的碳排放量約占全國(guó)碳排放總量的30%、全國(guó)工業(yè)碳總排放量的80%。通過源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化實(shí)現(xiàn)新能源就近、高比例消納，最大程度地推動(dòng)工業(yè)園區(qū)綠色發(fā)展和能源低碳化轉(zhuǎn)型，建立低碳、零碳產(chǎn)業(yè)園并推動(dòng)生產(chǎn)出口產(chǎn)品的企業(yè)向園區(qū)集聚，可有效化解碳關(guān)稅的影響，為我國(guó)各產(chǎn)業(yè)綠色制造、零碳出口等奠定重要基礎(chǔ)。

綜上所述，加快推進(jìn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化，既是實(shí)現(xiàn)我國(guó)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的重要抓手，也是應(yīng)對(duì)歐美碳關(guān)稅限制的底氣。同時(shí)，在全球能源革命浪潮下，我國(guó)電力行業(yè)致力于供給側(cè)改革和清潔化發(fā)展，未來我國(guó)新型電力系統(tǒng)將具有安全高效、清潔低碳、柔性靈活、智慧融合等主要特征，源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化可高效和安全地提高電力系統(tǒng)功率動(dòng)態(tài)平衡能力，助力新型電力系統(tǒng)的發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)能源資源最大化利用提供解決方案。

二、源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化效果及存在問題案例分析

（一）基于火電機(jī)組調(diào)峰、利用清潔能源調(diào)峰的源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化案例

負(fù)荷是源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化方案規(guī)劃的基礎(chǔ)，現(xiàn)狀負(fù)荷調(diào)研的準(zhǔn)確性和未來負(fù)荷預(yù)測(cè)方法的選擇直接決定了一體化方案的合理性和準(zhǔn)確性；當(dāng)?shù)氐碾娫搭愋?、?chǔ)能條件是方案規(guī)劃的依據(jù)。根據(jù)不同地區(qū)的工業(yè)類型、電源結(jié)構(gòu)和負(fù)荷特性，因地制宜地選擇合適方案是源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化規(guī)劃的原則，下面將針對(duì)不同地區(qū)、不同負(fù)荷水平和當(dāng)?shù)仉娫辞闆r介紹源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化的實(shí)施效果。

1.基于火電機(jī)組調(diào)峰案例

資源條件：某西北地區(qū)產(chǎn)業(yè)以化工業(yè)為主，能源化工企業(yè)大多實(shí)行全天24小時(shí)生產(chǎn)，用電負(fù)荷相對(duì)穩(wěn)定，初步預(yù)計(jì)該地區(qū)最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)將長(zhǎng)期保持在7000小時(shí)以上。該地區(qū)用電均由火電提供，火電機(jī)組1009萬千瓦，可再生能源電力消納占比為零。2020年，該地區(qū)全社會(huì)用電量627.89億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)16.5%，最大負(fù)荷897萬千瓦。其中，工業(yè)生產(chǎn)用電量工業(yè)生產(chǎn)用電量553.7億千瓦時(shí)、同比增長(zhǎng)10.4%，其他用電量76.5億千瓦時(shí)。

預(yù)計(jì)效果：基于源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化，預(yù)計(jì)至2025年，新能源總裝機(jī)1260萬千瓦，配套新增調(diào)峰火電裝機(jī)528萬千瓦，40萬千瓦/80萬千瓦時(shí)配置儲(chǔ)能。新能源年平均發(fā)電量約263億千瓦時(shí)，相當(dāng)于減少燃燒約820萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減少二氧化碳年排放量約2150萬噸，減排比例26.2%。至2030年，新能源總裝機(jī)3160萬千瓦，年平均發(fā)電量約705億千瓦時(shí)，相當(dāng)于減少燃燒約2215萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減少二氧化碳年排放量約5810萬噸，減排比例53.4%。

2.利用清潔能源調(diào)峰案例

資源條件：某東部沿海地區(qū)目前在漁業(yè)、針織、金屬制品、濱海旅游等領(lǐng)域具有較好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，區(qū)內(nèi)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)主要分布在針織服裝、建材、家具制造（金屬家具）等行業(yè)。三個(gè)產(chǎn)業(yè)中，第一產(chǎn)業(yè)主要為漁業(yè)，第二產(chǎn)業(yè)主要為紡織工業(yè)和建材工業(yè)，第三產(chǎn)業(yè)包括旅游、商業(yè)、娛樂等，主要用電大戶為第二產(chǎn)業(yè)。根據(jù)典型用戶的用電特點(diǎn)，紡織工業(yè)基本實(shí)行三班制連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，負(fù)荷率較高，且對(duì)供電可靠性要求較高；冶金、建材等重工業(yè)類用戶大多數(shù)為連續(xù)生產(chǎn)型企業(yè)，負(fù)荷率較高且全年基本平穩(wěn)，一級(jí)及二級(jí)負(fù)荷較多，供電可靠性要求較高。截至2020年底，該市電源裝機(jī)總規(guī)模2481.70兆瓦，其中核電2506兆瓦、火電33兆瓦、可再生能源242.7兆瓦。該區(qū)域清潔電源資源條件好，可利用清潔核電+電化學(xué)儲(chǔ)能作為新能源消納支撐，打造近零碳智造示范區(qū)。

預(yù)計(jì)效果：示范區(qū)建成后，總裝機(jī)規(guī)模達(dá)到1400兆瓦，核電裝機(jī)300兆瓦，新能源裝機(jī)占比79%，新能源電量占比50%以上；電化學(xué)儲(chǔ)能總?cè)萘窟_(dá)到200兆瓦/800兆瓦時(shí)。區(qū)域內(nèi)97%電力需求由風(fēng)電、光伏、核電等清潔能源供應(yīng)，3%電力來自大電網(wǎng)。按最新全國(guó)電網(wǎng)平均排放因子0.5810噸二氧化碳/兆瓦時(shí)測(cè)算，一體化示范區(qū)內(nèi)平均碳排放因子0.02噸二氧化碳/兆瓦時(shí)，年碳排放量約8萬噸；按示范區(qū)年用電量39億千瓦時(shí)計(jì)算，相對(duì)全國(guó)平均用電碳排放每年減排220萬噸二氧化碳，減排比例96%。相對(duì)于燃煤發(fā)電，每年減少燃燒約120萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減少二氧化硫年排放量約930噸，減少氮氧化物年排放量約1300噸，減少煙塵年排放量約280噸。

（二）源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化效果分析

減少碳排放，實(shí)現(xiàn)清潔低碳。到2025年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到20%左右，到2030年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到25%左右，風(fēng)電和太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到12億千瓦以上。未來我國(guó)將持續(xù)推動(dòng)清潔能源替代行動(dòng)，制定更加積極的新能源發(fā)展目標(biāo)。通過源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化，促進(jìn)新能源高比例、高質(zhì)量就地消納，提升新能源大規(guī)模開發(fā)和消納能力，為構(gòu)建清潔低碳的能源體系提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

提高效率，實(shí)現(xiàn)安全高效。隨著新能源占比的快速提高，我國(guó)將加快推動(dòng)常規(guī)電源從電量型電源向電量電力調(diào)節(jié)型電源轉(zhuǎn)變，新能源將利用常規(guī)電源的可靠支撐能力逐步向系統(tǒng)主體電源轉(zhuǎn)變。通過源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化，將大規(guī)模的新能源消納問題分解為分層分區(qū)自我消納，利用源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化自調(diào)節(jié)能力，提升新能源就地消納比例，最大程度地實(shí)現(xiàn)局部自平衡，節(jié)約特高壓輸電走廊資源，降低大電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)壓力和安全風(fēng)險(xiǎn)，促進(jìn)能源電力體系的安全高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

靈活響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)柔性消納。源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化基于靈活儲(chǔ)能技術(shù)、需求側(cè)響應(yīng)能力、智能調(diào)度控制水平的快速發(fā)展具備解決高比例新能源消納的能力，大量用戶側(cè)主體兼具發(fā)電和用電雙重屬性，終端負(fù)荷特性由傳統(tǒng)的剛性、純消費(fèi)型，向柔性、生產(chǎn)與消費(fèi)兼具型轉(zhuǎn)變，靈活互動(dòng)和需求側(cè)響應(yīng)能力不斷提升。智能調(diào)度控制系統(tǒng)將深度參與生產(chǎn)消費(fèi)運(yùn)行維護(hù)等各環(huán)節(jié)，充分挖掘一體化內(nèi)部各環(huán)節(jié)、多主體的柔性響應(yīng)能力，增強(qiáng)新能源高比例消納和源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化發(fā)展的自平衡能力。

（三）存在的問題

1.源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化依賴于當(dāng)?shù)氐闹握{(diào)節(jié)電源

源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化項(xiàng)目中的“源”大部分來自于風(fēng)、光等新能源，新能源發(fā)電具有隨機(jī)性、波動(dòng)性，特別是在極熱無風(fēng)、連續(xù)陰雨等特殊天氣下，新能源對(duì)高峰電力平衡支撐有限，增加了電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的潛在風(fēng)險(xiǎn)。而新能源的高比例消納，必然需要對(duì)間歇性的新能源提供相應(yīng)的調(diào)節(jié)能力。對(duì)一個(gè)電力系統(tǒng)來說，調(diào)節(jié)能力來自于常規(guī)電源、可調(diào)節(jié)負(fù)荷和儲(chǔ)能電站。儲(chǔ)能電站、可調(diào)節(jié)負(fù)荷調(diào)節(jié)能力有限，相較而言，常規(guī)電源提供了目前90%以上的調(diào)節(jié)能力，具有性價(jià)比高、容量大和時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化的發(fā)展需基于當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)電源提供的調(diào)節(jié)能力，對(duì)于當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)電源資源不足的地區(qū)，源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化項(xiàng)目發(fā)展受限。

2.源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化開發(fā)模式、商業(yè)模式和盈利模式仍處于探索階段

我國(guó)源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化發(fā)展還處于初級(jí)階段，一體化項(xiàng)目無論是由一個(gè)投資方運(yùn)營(yíng)，還是由不同參與方共同運(yùn)營(yíng)，均需考慮一體化內(nèi)部源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)不同參與主體之間的權(quán)責(zé)問題、開發(fā)模式、商業(yè)模式和盈利模式等，如何打通各環(huán)節(jié)橫向壁壘、如何合理分配收益仍需探索，公平有效的價(jià)格定價(jià)和結(jié)算機(jī)制均還在探索之中，尚未形成成熟的運(yùn)營(yíng)模式。

3.源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化項(xiàng)目的配套體制機(jī)制尚待完善

源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化缺乏的不是技術(shù)能力，而是尚待細(xì)化完善的配套體制機(jī)制相關(guān)政策。自2021年印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)電力源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和多能互補(bǔ)發(fā)展的指導(dǎo)意見》《關(guān)于報(bào)送“十四五”電力源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和多能互補(bǔ)工作方案的通知》后，缺乏進(jìn)一步推進(jìn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化項(xiàng)目的實(shí)施方案。源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化項(xiàng)目前期投資大，投資回收周期長(zhǎng)，長(zhǎng)期發(fā)展不確定性大。在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制、投資回收模式、一體化項(xiàng)目考核方式等均未明朗的發(fā)展階段，社會(huì)資本缺乏信心，參與意愿不強(qiáng)。

三、建議

（一）因地制宜，充分挖掘源荷調(diào)節(jié)潛能

基于當(dāng)?shù)匦履茉?、常?guī)電源及用電負(fù)荷條件，合理規(guī)劃源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化項(xiàng)目。針對(duì)“源”側(cè)，基于大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)，增加新能源進(jìn)行精細(xì)化功率預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，另一方面推廣應(yīng)用深度調(diào)峰的靈活性改造技術(shù)和快速響應(yīng)負(fù)荷變化技術(shù)，進(jìn)一步提升常規(guī)電源對(duì)新能源的調(diào)節(jié)能力；針對(duì)“荷”側(cè)，精細(xì)化制定負(fù)荷曲線及需求側(cè)響應(yīng)特性，同時(shí)采用電價(jià)信號(hào)或激勵(lì)機(jī)制影響用戶自主調(diào)整電力消費(fèi)模式，精細(xì)化制定分時(shí)電價(jià)機(jī)制，充分調(diào)動(dòng)用電負(fù)荷的響應(yīng)能力。提升智能綜合管理系統(tǒng)的調(diào)度能力，實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)發(fā)展，提高一體化項(xiàng)目調(diào)節(jié)能力和對(duì)新能源的消納能力。

（二）完善參與方實(shí)施模式，建立交易結(jié)構(gòu)和收益分配機(jī)制

探索建立源網(wǎng)荷儲(chǔ)各方聯(lián)合、投資、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)的一體化實(shí)施模式，制定并完善一體化交易結(jié)構(gòu)及協(xié)議框架等實(shí)施細(xì)則。一體化交易協(xié)議中應(yīng)明確約定投資、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)期間的資產(chǎn)權(quán)屬，清晰界定各方的權(quán)責(zé)利關(guān)系。合理疏導(dǎo)一體化模式建設(shè)成本，建立定價(jià)調(diào)價(jià)和收益分配機(jī)制，引導(dǎo)市場(chǎng)收益在各主體間合理分配。建立有效的信息溝通機(jī)制，項(xiàng)目建設(shè)運(yùn)營(yíng)過程中及時(shí)交流工作進(jìn)展、需求和問題，加強(qiáng)溝通協(xié)作、提升交易透明度，避免信息不對(duì)稱影響一體化模式的正常運(yùn)行。提出一體化交易模式的風(fēng)險(xiǎn)管控方案和風(fēng)險(xiǎn)分配機(jī)制，并對(duì)協(xié)議變更條件進(jìn)行明確約定。明確各方的產(chǎn)出規(guī)模和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，建立第三方評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和考核規(guī)則，確保源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化依照協(xié)議順利實(shí)施。

（三）完善體制機(jī)制配套，制定源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化建設(shè)實(shí)施線路圖

總結(jié)源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化試點(diǎn)、示范的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，綜合考慮源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化多場(chǎng)景和典型配置方式和運(yùn)行方式。進(jìn)一步完善輔助服務(wù)價(jià)格機(jī)制，完善調(diào)峰電源、儲(chǔ)能、需求側(cè)響應(yīng)參與輔助服務(wù)相關(guān)規(guī)則，最大程度發(fā)揮各方調(diào)節(jié)作用。建立強(qiáng)有力的上下協(xié)調(diào)機(jī)制，明確各有關(guān)部門的協(xié)調(diào)責(zé)任，實(shí)事求是規(guī)范地方政府在產(chǎn)業(yè)配套等方面的訴求。研究制定源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化建設(shè)實(shí)施線路圖，完善配套政策，增強(qiáng)社會(huì)資本投資信心。

注：文中圖片來源于網(wǎng)絡(luò)，版權(quán)歸原作者所有。

中咨公司2023年青馬研習(xí)第五小組學(xué)員：馬鴻玥、牛耘詩、李冰、王鵬、鐘松德

指導(dǎo)教師：劉富榮