能源轉型背景下傳統能源與新能源發展的思考

徐喆

摘要：隨著經濟增長的加快和人民群眾物質文化需求的增加，新能源技術得到了廣泛的應用和實踐。在電網規劃建設中，新能源與傳統能源各有利弊。在新形勢的要求下，如何將新能源與傳統能源相結合，輔助智能電網建設已成為人們關注的焦點，為了在智能電網中廣泛應用新能源，有必要對其建設規劃進行研究分析，建立科學的管理體系，降低經濟成本，協調發展使智能電網不斷發展壯大。

關鍵詞：智能電網;新能源;常規能源;協調發展;

1關于煤電發展

1.1能源轉型背景下煤電發展趨勢

推動能源體系向清潔低碳轉型已成為全球趨勢。目前，為應對資源短缺、氣候變暖、環境污染等問題，以清潔可再生能源替代化石能源，逐步實現以清潔能源為主的能源轉型，已成為世界能源發展的重要趨勢。許多歐洲國家制定了一系列的脫碳政策和發展目標，以加快非化石能源的發展。丹麥、英國和德國分別承諾到2023年、2025年和2038年限制和逐步淘汰煤電。德國政府計劃2022年退出核電，同時將可再生能源發電比例從2020年的33%提高到35%，2030年提高到50%，2050年提高到80%;英國政府提出到2020年實現可再生能源發電占20%，一次能源消費占15%的目標;丹麥政府提出，與2010年相比，能源消費總量減少7.6%，到2020年實現可再生能源消費7.6%的目標，消費比重提高到35%，風電占總用電量的比重達到50%。各國在能源轉型方面也遇到了一些困難。德國能源轉型成本高，煤電退出使得電價快速上漲。到2030年，額外的電力成本將達到540億歐元，而政府只提供400億歐元作為補償。在英國，風電的高普及率（34.6%）和常規電源的缺乏備份導致停電。2014年，日本將核能和煤電重新定位為“基本負荷電力”，認為煤電在穩定供應和經濟上具有明顯優勢，并批準在未來12年內建設47臺煤電機組，總容量2250萬千瓦。預計到2030年，澳大利亞將保持57%的煤電裝機容量，裝機容量將繼續保持正增長。作為世界第二大煤炭生產國和消費國，美國仍將煤電作為美國電力系統的重要配套電源。

1.2多元供應體系中煤電的地位與作用

1.2.1煤電發展空間

從電力平衡和電力平衡兩個方面考慮煤電的發展空間，既要滿足電力平衡，又要滿足電力平衡。

在用電平衡方面，目前煤電利用小時僅為4400小時左右，而煤電機組本身的利用小時可達到5500小時以上。按已建和在建煤電約11億千瓦計算，4年左右可增加至少1.3萬億千瓦時，滿足用電增長需求。從電力平衡的角度看，由于新能源發電的有效容量較低，當用戶需要用電時，可能會出現無風、無光、無輸出的情況。2019年，新能源裝機容量約4.1億千瓦，但電網最大負荷僅約2000萬千瓦，有效裝機容量相對較低。為了滿足電力平衡的要求，必須建設一定規模的煤電設施，做到“扶底保供”。2020年2月26日，國家能源局發布《關于煤電規劃建設風險預警的通知》（國能發電[2020]12號）。25個?。▍^）為綠色區域，說明煤電仍有發展空間。

1.2.2煤電發展定位

根據《可再生能源法》，需要優先使用可再生能源。新能源高比例接入電力系統后，系統調節負擔加重。常規電源不僅要跟蹤負荷變化，還要平衡新能源的輸出波動。煤電具有更多的系統調峰、調頻、調壓、備用功能，在電力系統中的地位將由電力向電力和電力調節轉變。

1.2.3煤電利用小時數

煤電為新能源發電讓路，更多地參與系統調節，降低額定運行工況，大部分時間運行在額定功率以下，煤電利用小時數呈下降趨勢。此外，負荷特性的變化也使煤電利用小時數減少。隨著國家產業結構調整的加快，第三產業和居民用電比重逐步提高，使得系統峰谷差不斷增大，負荷率降低，負荷利用小時減少，煤電利用小時必然減少。2018年，江蘇、山東、河南等省13個省級電網受電力供需緊張影響，采取有序用電措施，表明這些地區煤電產能過剩問題得到解決，但煤電平均利用小時約4421小時，對部分地區而言程度反映了煤電受供電結構和負荷特性變化影響的情況，利用小時數呈下降趨勢。

隨著大數據、云計算和物聯網技術的不斷發展，利用技術創新推動電力管理和節能應對，加強需求側管理，降低高峰負荷，可以有效改善電網負荷特性，提高設備利用率。以2018年國內電網用電負荷為例，全省最高負荷95%以上約400萬千瓦，累計持續時間147小時，通過需求側管理調峰，可減少煤電裝機容量500萬千瓦，現有煤電利用小時可增加230h。

2我國新能源產業發展存在的問題

2.1關鍵技術突破難

太陽能、風能、生物質能等新能源確實是綠色環保的清潔能源，但這正是針對這些新能源的使用過程。但是，以目前的技術水平，這些能源的生產加工過程中，沒有辦法實現清潔無污染，甚至可能產生大量的污染。例如，多晶硅太陽能電池板和硅晶體的精煉過程中，會產生大量的三氯氫硅和四氯化硅，毒性很大。目前，企業對這些物質的回收處理技術薄弱，殘留污染將導致排放區域內的工廠死亡。例如，用于風力發電的鉛酸蓄電池，在整個生產和使用過程中會造成嚴重的污染，還會產生廢鉛體。后來，隨著技術的進步，磷酸鋰和錳酸鋰電池相繼投入使用，但電池的正負極材料和電解液也會造成很大的污染。我國新能源產業開發利用技術水平相對較低。很多技術設備也是從國外進口的，很多不是一流的設備，而是被發達國家淘汰的，關鍵技術也需要進口。這種基本自主研發能力的薄弱，是導致我國新能源開發利用水平低下的核心因素。

2.2人才缺乏

新能源開發利用和新能源產業鏈建設需要強大的人才儲備作為支撐。在我國，新能源產業正在取得進步，但相關專業人才的缺口不斷擴大，給產業發展帶來巨大壓力。比如，中國是風力發電大國，但風電學校少，每年只有一千名畢業生，根本不能滿足市場需求。光伏能源和生物質能發電領域人才缺口較大。目前，在新能源產業中，基礎人才占絕大多數，中高級人才數量不足，從業人員的理論和專業實踐水平不足，對新能源發電運行、管理和維護的知識缺乏，因此，全面的人才培養迫在眉睫。

2.3市場不成熟，目前成本較高

我國新能源產業起步較晚，發展速度不快。尚未形成穩定、成熟、廣泛的市場。工業規模生產水平較低，許多技術還不成熟和商業化。目前，在新能源產業的開發、運營和維護方面需要投入大量資金，因此產品價格會略高，但新能源產品在節能環保方面的作用可能是隱性的，短期內看不到利潤，市場普遍存在選擇價格較低的常規能源和產品，拒絕價格較高的新能源和相關產品。沒有廣泛的市場需求，新能源產業的發展必然受到限制。

2.4缺乏長遠系統規劃

我國目前的新能源發展規劃相對孤立，總體上缺乏各行各業的聯動?！赌茉捶ā分皇且徊开毩⒌姆桑瑳]有與經濟、環保等行業的長遠規劃、政策法規相結合，形成完整的配套措施體系。具體實施過程中也存在很多問題，如邊界模糊，不利于我國新能源產業健康快速發展，如相關規劃與具體產業發展脫節，社會各階層之間的責任和權利不清，缺乏監督，執法不力等等。

3智能電網下新能源與常規能源協調發展

為適應新能源與傳統能源的共同發展，首先，應逐步將新能源轉變為傳統能源的地位，國家有關部門應支持相關政策。在電力領域，智能電網應不斷開發和研究，急診科應探索更為先進的電氣技術，以降低新能源發電和輸電的應急成本，為新能源的大規模使用奠定基礎。新能源建設規模的擴大，必須以智能電網為基礎，以高壓輸電為主，與電網運行相匹配，使電網的輸電、供配電全過程現代化、精細化，實現智能自動化的全過程，提高電網服務效率，為遠程用戶提供互動項目，加強整個電網的穩定運行，是能源發展的前提。

（1）平衡集中并網的不利影響。由于光伏發電和風力發電是新能源，它們很容易受到不可抗力天氣的影響，具有很強的不穩定性。這一新能源發電并入電網將增加電網負擔，可能導致電網斷開，智能電網使用新的控制功能。但是，可以實現常規電網與新能源發現的結合，完成按需取電的能力。

（2）有利于新能源并網接入。由于新能源分布不均，不同地區經濟發展狀況不同，用電量也有高低之分。如果新能源并入電網后沒有及時消耗，就會造成電力暗化現象，智能電網完全可以避免這種情況，將新能源產生的電力進行轉移。

結束語

進入21世紀，資源節約和環境保護已成為社會的普遍共識。積極發展新能源，替代傳統能源，加快發展新能源產業，是我國社會發展的基本道路。從我國發展新能源產業的必要性、優勢和前景出發，分析了我國能源產業發展中存在的問題，并提出了改進建議。本文的研究對相關行業人員具有一定的參考價值。

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