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2025-08-08 來源:《風能》雜志作者:王芳 瀏覽數:876
破解新能源安全、綠色、經濟這個“不可能三角”,關鍵靠三重協同:穿透整個電力產業(yè)鏈條深度協作,動態(tài)優(yōu)化源網荷儲配合,以及電力與算力互相賦能。
畢亞雄,長期致力于水能、風能、太陽能等可再生能源、新能源開發(fā)利用,歷任葛洲壩水力發(fā)電廠廠長,中國長江電力股份有限公司副總經理、總經理,中國長江三峽集團公司黨組成員、副總經理,中國南方電網有限責任公司黨組成員、副總經理,董事、黨組副書記等職務;先后獲得國家科技進步獎一等獎1項、二等獎2項,省部級科技進步獎特等獎4項、一等獎1項,發(fā)明專利1項,在知名期刊和論壇年會等發(fā)表論文、主旨報告等50余篇;2024年9月,入選聯合國國際生態(tài)生命安全科學院院士。

畢亞雄認為:
· 對于新型電力系統(tǒng)的本質,需要從物理形態(tài)和價值形態(tài)兩個維度看:物理形態(tài)是要煤電、水電、核電穩(wěn)住基本盤,風光等新能源當主力,用戶也能當產銷者,通過電網把源網荷聯動起來;價值形態(tài)建立和完善統(tǒng)一大市場與開放配售電市場相結合,并配套靈活多樣的電價(形成)機制。
· 破解新能源安全、綠色、經濟這個“不可能三角”,關鍵靠三重協同:穿透整個電力產業(yè)鏈條深度協作,動態(tài)優(yōu)化源網荷儲配合,以及電力與算力互相賦能。
·陽江示范區(qū)的獨特價值,在于用“核電打底、海風沖鋒、火電調峰、儲能保駕” 的組合拳,闖出技術攻堅深海、機制打破壁壘、平臺提升價值這三條新路。
以下為采訪實錄:
《風能》雜志:當前行業(yè)對新型電力系統(tǒng)的研究很多,對其定義也各有側重,您認為該如何把握其本質?
畢亞雄:建設新型電力系統(tǒng)是電力行業(yè)落實“碳達峰、碳中和”目標的重要任務。新能源占比的極大提高將徹底改變各類電源在電力系統(tǒng)發(fā)輸配用各環(huán)節(jié)的功能、定位和作用。未來,在不同階段,新型電力系統(tǒng)的建設和發(fā)展將面臨諸多挑戰(zhàn)和亟待研究解決的問題。
新型電力系統(tǒng)是能源革命的核心載體,全面認識新型電力系統(tǒng)的概念是基本問題。對此,至少要從物理形態(tài)(電網)與價值形態(tài)(市場)兩個維度去定義。
物理形態(tài)上呈現三方面的變化:一是多能協同互補,充分發(fā)揮水、火、核、風、光、儲等元素的協同互補作用,多時間尺度優(yōu)化配置。二是多元負荷融合,從單一供用電模式向多元化能源消費、從“純負荷”向“產銷一體”轉變,網荷互動能力和需求響應能力要求更高。三是源網荷互動,傳統(tǒng)調度所表現出的“源隨荷動、只調整集中式發(fā)電”特征,將逐步升級為“源網荷一體調控”。
而在價值形態(tài)上,需要有相應的體制機制與之配套:一是要有電力市場配合,構建開放統(tǒng)一的電力市場,不同地域市場主體公平準入、平等競爭、自主選擇。二是要有相適應的調節(jié)電價機制,電量電價、容量電價、應急備用電價、豐枯電價、峰谷電價、尖峰電價等協同配合、規(guī)范統(tǒng)一,充分調動市場主體的積極性,滿足電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的調節(jié)需求。
《風能》雜志:不同資源稟賦地區(qū),如何探索新型電力系統(tǒng)的差異化路徑?
畢亞雄:構建新型電力系統(tǒng)必須從我國國情的實際出發(fā),與自然資源稟賦、技術進步相適應,全國大電網“一張網”與各區(qū)電力(源網荷)結構優(yōu)化相適應。實踐表明,至少可以構建四類新型電力系統(tǒng)的典型場景。
第一個是陽江區(qū)域多能互補大基地。目前已有625萬kW 核電、500萬kW 火電、120萬kW抽水蓄能電站,以及90萬kW 的陸上風電,220萬kW 的光伏,海上風電即將達到1000萬kW,形成“煤電+ 核電+ 海風+ 儲能”的新型電力系統(tǒng)典型形態(tài),非化石能源電量占比達到80%。
第二個是金沙江流域清潔電力走廊。目前下游巨型水電站(中下游裝機容量超過4000萬kW),已形成梯級水電調節(jié)格局,結合周邊千萬千瓦級風、光資源,配合儲能實現風光水儲靈活調節(jié),形成“水電+ 光伏+ 風電+ 調儲”的新型電力系統(tǒng)典型形態(tài)。
第三個是藏東南清潔能源(基地)遠送。藏粵直流工程已經進入核準階段,將新建1回特高壓直流輸電工程送電粵港澳大灣區(qū)1000萬kW ;初步規(guī)劃瀾滄江上游水風光一體化基地,新增2回特高壓直流工程送電南方電網約2000萬kW。
特別是藏粵直流工程2027年水電陸續(xù)投產后,送端將實現水光互補外送,逐步形成“水電+ 光伏+調蓄+ 遠距離高比例可再生能源特高壓多端柔性直流輸電”的新型電力系統(tǒng)典型形態(tài)。
第四個是南疆“源網荷一體”模式。這也是最富創(chuàng)意的模式,通過以電治沙覆綠循環(huán),“種植養(yǎng)殖+ 電氫耦合智造”實現就地消納與電網保障性收購送出消納并舉模式,以發(fā)電收益反哺產業(yè),推進適應性耗能產業(yè)加速形成,通過電網保障性收購+ 就地消納的“源網荷一體”新模式,實現沙戈荒治理+ 低碳生產制造(循環(huán)),破解南疆資源不平衡條件下的發(fā)展困局。
《風能》雜志:陽江作為國家示范區(qū),其獨特優(yōu)勢如何支撐電力系統(tǒng)創(chuàng)新?這些探索有何獨特價值?
畢亞雄:陽江能源結構獨特,煤電、核電、光伏、風電、抽水蓄能等主要電源品種一應俱全。截至2024年年底,陽江地區(qū)電源總裝機容量為2072萬kW。
如此多元的能源結構,如何把發(fā)電、電網、負荷統(tǒng)籌起來,一方面要加快電力系統(tǒng)(物理形態(tài))核心技術創(chuàng)新,深入開展新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定機理、協同規(guī)劃、運行控制、數字電網等先進適用技術推廣應用;另一方面要將電力調度和市場有機結合起來,協同探索實踐,逐步建立核電、風電、煤電與儲能同一區(qū)域內基荷峰荷科學調度、期貨現貨靈活交易的協同機制。
《風能》雜志:面對新能源“安全可靠、低碳環(huán)保、經濟高效”的不可能三角,破局關鍵何在?
畢亞雄:建設新型電力系統(tǒng),統(tǒng)籌協調好發(fā)展與減排、整體和局部、長遠和短期、政府和市場之間的關系,平衡好電力系統(tǒng)安全、綠色、經濟目標之間的矛盾。具體而言,就是要推動產業(yè)鏈的穿透式與生態(tài)圈的融合式協同,以及物理形態(tài)與價值形態(tài)二元統(tǒng)一邏輯下的“源網荷協同、多層控制協同、電算協同”。
第一是產業(yè)鏈穿透式與生態(tài)圈融合式協同:產業(yè)鏈穿透式協同,旨在打破電力產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)之間的壁壘,實現從上游的資源開發(fā)、設備制造,到中游的電力生產、輸送,再到下游的電力銷售、用戶服務等全鏈條的深度融合與協同運作;生態(tài)圈融合式協同,強調電力系統(tǒng)與其他相關產業(yè)的跨界融合,構建一個開放、共享、共贏的能源生態(tài)圈。
第二是源網荷協同:強調“源隨荷動”向“源荷互動”轉變,電網結構將向柔性互聯形態(tài)發(fā)展,輸電網向合理分區(qū)、安全可控、開放互濟形態(tài)轉變,配電網具備更高靈活性和主動性,儲能將發(fā)揮不同時間尺度的系統(tǒng)平衡作用,兼具電源與負荷的雙重特質,尤其以短時快速頻率響應和“救命稻草”效果為要,從而凸顯其配置地點和作用時間的重要價值。
第三是多層控制協同:電網調控、場站集控、發(fā)電機控作為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制的主要層級,與系統(tǒng)安全聯系緊密。要推動實現“電網調控- 場站集控- 發(fā)電機控”三級控制的協調互動,用以應對新能源場站規(guī)模和接入電網占比不斷提高,“場站多機型、地域多結構”給電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行帶來的諸多挑戰(zhàn)。
第四是電算協同:以電力保障算力高速發(fā)展和綠色轉型,以算力破解新型電力系統(tǒng)“雙高”運行難題,是加快塑造能源電力生產力新質態(tài)、推動數字經濟高質量發(fā)展的重要途徑。要以“跨區(qū)、集群、節(jié)點”的多層次規(guī)劃協同、“以電促算- 以算賦電”的多維度互動、“安全、技術、機制”的全方位支撐,實現綠電智算“兩力一體化”協同發(fā)展。
《風能》雜志:新型電力系統(tǒng)的市場化機制如何設計,才能兼顧各方利益?
畢亞雄:必須建立“市場+ 政策”雙輪驅動機制。
市場側要唱好“三重奏”:建立健全中長期+ 現貨+ 輔助服務的市場體系,發(fā)展綠電期貨對沖價格波動,讓新能源和傳統(tǒng)能源以統(tǒng)一的規(guī)則參與市場交易,實現電力在更大范圍內的優(yōu)化配置。政策端則需精調“電價天平”:煤電實施容量補償體現“兜底”價值;儲能建立“電量電價+ 容量補償”雙軌制;特別要解決“綠色溢價”傳導,進入終端價格,讓消費者助力雙碳目標。這些機制如同電力系統(tǒng)的“神經系統(tǒng)”,讓陽江的綠電既能點亮灣區(qū)燈火,又能讓投資者共享發(fā)展紅利。
《風能》雜志:“136號文”標志著以市場化方式建設新型電力系統(tǒng)邁出關鍵步伐,您對海上風電發(fā)展有哪些建議?
畢亞雄:就像我們看到的,近二三十年,新能源浪潮席卷全球。尤其是最近十年,中國海上風電加速度發(fā)展。
隨著海上風電走向深遠海,技術復雜度倍增;“136號文”取消全額收購后,項目可行性更難把握,電價形成機制與量價關系和投資收益關系更加市場化。保障海上風電機組的高質量、高可靠性仍然是首要任務。同時針對技術迭代迅速的行業(yè)特點,兼顧“快”與“穩(wěn)”。一方面,大容量機組、深?;A結構、海上升壓平臺、超長高壓電纜等關鍵技術需持續(xù)突破。另一方面,確保技術可靠的同時,平衡好降成本與抗臺風安全的矛盾,畢竟中國臺風海域的挑戰(zhàn)在全世界都少見。需在風電機組基礎設計、材料選擇、制造技術及運行維護中融入創(chuàng)新技術及商業(yè)模式,以平衡功能、投資與安全性。
我們一直呼吁打破“各自為戰(zhàn)”的現狀,建立政企合作體系,比如建立海上風電聯合運維平臺、聯合救援平臺、大數據平臺等,都需要各方參與,將基礎設施設備、關鍵人才和技術聚合優(yōu)化利用起來。
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