陳沛光 胡維國 王 冬
(1.國網吉林省電力有限公司經濟技術研究院,吉林 長春 130000;2.國網吉林省電力有限公司,吉林 長春 130000)
我國經濟已由高速增長階段轉向高質量發展階段,推進能源生產和消費革命,構建清潔低碳、安全高效的能源體系,是實現綠色發展的必然要求。作為東北地區清潔能源大省與跨區域電力輸送關鍵性樞紐,吉林省能源發展肩負著化解供給側結構矛盾、優化高耗能產業機構、服務生態文明建設的重要任務。依托并完善多能互補的能源發展模式,提升傳統能源與可再生能源綜合利用水平,是吉林省能源可持續發展的關鍵。多能互補的本質,是協同考慮供給側與需求側能源生產、消費需求,基于不同能源出力特征的自然差異,借助管理與技術創新,挖掘多品類能源的互補潛力與綜合利用方式,實現能源深度利用、生態環境保護以及民生持續改善等目標。電網是高效快捷的能源輸送通道和優化配置平臺,是連接能源生產與消費的核心環節。吉林省多能互補進程的有效推進,離不開電網企業的深度參與。現階段,多能互補項目評價領域的研究整體處于起步階段,學者們設計的評價指標體系涵蓋了能效水平、階梯利用情況、經濟效益、能源互補性、運營可靠性、實施安全性、減排環保水平以及用戶滿意度等基本維度[1-3]。
在執行層面,多能互補的基本模式可以分為2 種主要類型。1)電源側,通過構建風、光、水、火、儲多能互補供給系統,深度挖掘各類能源聯動潛力,滿足電力使用與新能源消納需求。2)用戶側,通過構建終端一體化集成供能系統,將傳統能源與電力網絡、分布式電源與微電網進行一體化集成設計,實現多能協同供應和能源綜合梯級利用[4]。但是,無論以上述何種方式組織實施多能互補項目,均會遇到用戶參與意愿不強、項目投資運營成本較高、市場化商業模式不成熟等挑戰。因此,多能互補進程的有效推進,離不開政策性資源的保障作用。與之對應,相關電力項目的評價工作,不僅需要進行經濟、環境、社會、技術效益的綜合測度,還需要突出項目政策響應性的分析與評定,以此保障項目實施過程中的資源充分供給和穩定收益回報。
作為能源體系建設的重要工作之一,各地區多能互補進程均具有較強的政策依賴性和社會貢獻性。電網企業作為多能互補工作的重要參與主體,其項目全周期決策過程中不僅需要考慮傳統的質量、進度和成本控制目標,更需要重視項目實施的政策環境,以及項目運營目標與政策導向的契合水平。因此,分析吉林省電網企業多能互補項目實施政策環境,是提升項目決策水平的關鍵性前提。
在國家宏觀能源政策方面,《國民經濟和社會發展第十三個五年規劃剛要》中明確提出從能源結構優化升級、現代能源儲運網絡建設和智慧能源系統建設3 個方面加速推進現代能源體系的構建工作。依據“十三五”規劃的要求,在能源開發領域,包括吉林省在內的東北地區煤炭資源開發將受到進一步控制,而風能、太陽能、生物質能發電將獲得更強的政策扶植力度。在能源存儲與運輸領域,長期以來制約多能互補進程的能源存儲與安全運輸問題得到了充分重視。吉林省作為東北地區電力外輸大省及電力跨區域輸送的樞紐,其電網企業的項目運營重點必將包括外送能力的擴展。在能源系統信息化、智能化建設領域,分布式電源、微電網建設以及用戶需求側柔性管理成為當前智慧能源建設重點,吉林省多能互補項目評價工作應當重視“源”“網”“荷”“儲”的協同性分析和能源網絡智能化分析。此外,“十九大報告”提出了推進能源生產和消費革命,構建清潔、低碳、安全、高效能源體系的基本要求。吉林省借助多能互補項目推進新能源消納有助于提升其能源系統的整體改革效果。
在能源領域的專項政策方面,國家發改委、國家能源局頒布的一系列政策文件,為近年來各地區能源體系改革提供了較為具體的指導。其中,《能源發展“十三五”規劃》和《關于推進多能互補集成優化示范工程建設的實施意見》2份文件對于多能互補進程的影響較為深遠。在項目組織方面,實施多能互補集成優化工程是未來一段時間強化風光水火儲互補利用的主要方式。具體而言,發改委、能源局明確指出,供給側的風光水火儲多能互補系統建設與需求側的一體化集成供能系統建設是“源”“荷”兩端推進多能互補進程的關鍵工作。在電網基礎設施建設方面,一方面加速完善電網主網架建設,拓寬送電通道。另一方面,針對新能源發電過程的分布式特征,鼓勵微電網示范工程的建設與推廣。在各類清潔能源中,吉林省風電與光伏發電潛力較大,尤其是風電項目建設基礎較好。面對國家推進多能互補示范工程的政策機遇,吉林電網企業在參與多能互補項目的過程中,應當借助多種能源形式,擴展新能源消納渠道,解決區域棄風問題。
在吉林省能源政策方面,為了穩步推進多能互補項目的“落地”實施,相關政策文件突出了“源荷”協同的基本理念。在能源生產領域,吉林省借助能源供給側結構性改革契機,將“多能互補”與“節能降碳”作為能源結構體系優化的戰略性目標。深度挖掘水電、天然氣、光伏等新能源利用潛力,降低以煤炭為代表的傳統化石能源依賴,將是電源端結構調整的基本態勢。在能源消費領域,智慧能源項目已經在吉林省能源發展“十三五”規劃中得到充分重視,而多能互補集成優化項目正是“智慧吉林”在能源領域的集中體現之一。在今后一段時間,吉林省將持續利用風、光、水、煤等資源組合優勢,開展風光水火儲多能互補系統一體化運行示范。
上述能源結構轉型升級的基本政策態勢,為吉林省電網企業深度參與多能互補進程提供了方向性引導。簡言之,吉林省多能互補項目堅持供給側與需求側的協同考慮,借助分布式能源開發利用技術創新和電網智能化技術創新,以跨區域外送骨干通道和微電網為依托,力求實現能源結構升級、新能源消納、民生改善等主要目標。
單一能源發電過程中,規劃、設計、運行等環節的獨立性較高。與之相對,多能互補進程的主要挑戰是構筑多品類能源供需協調能力,實現化石能源與清潔能源的優勢互補。因此,多能互補項目的資源需求與運營目標呈現出多準則并行的基本特征。將多能互補進程作為一個復雜系統進行分析,其項目政策響應性評價的準則設計,需要重點關注各類“協調”問題。
從2015 年國家發改委、能源局《關于促進智能電網發展的指導意見》中提出“加強能源互聯,促進多種能源互補”開始,國家層面推進多能互補的主導原則、組織方式、實施重點和時間計劃已經初步形成。在實施層面,需要結合各地區的資源稟賦特征實現政策“落地”。盡管吉林省能源種類較為齊全,但依然面臨化石能源儲量不足、新能源開發利用困難等挑戰。作為東北地區電力樞紐與新能源消納重點地區,吉林省電網項目建設面臨著“缺煤、少氣、貧油、多電”的基本能源現狀。在多能互補項目評價過程中,應當結合吉林省能源基礎,重點考察相關項目對于吉林省優化電源結構,提升電網調峰水平,促進新能源消納,強化電力外輸能力和構筑智慧電網的貢獻程度。
推進面向多能互補的電網項目,需要綜合協調“源”“荷”兩端的多類主體,即實現供給側與需求側的協同考慮。依據上述原則,相關政策文件中界定的多能互補集成優化示范工程主要模式,包括大型綜合能源基地的多能互補系統和終端用戶的一體化集成供能系統。與之類似,面向分布式電源、微電網和配電網的異步優化工程,也需要注重新能源開發與消納的協同設計。因此,電網企業對于多能互補項目的政策響應性評價,應注意分析供給側的多品類能源互補程度和需求側的電能利用效率。
對于電網項目,一般具有投資規模大、實施周期長和效益輻射廣等特點。其中,經濟效益和技術效益一直都是電網項目評價的重點領域。此外,隨著生態文明建設要求的不斷強化,社會效益和環境效益在項目評價中的權重不斷提升。然而,多能互補項目,受制于利益主體之間的協同難度,能源生產企業和電力用戶往往缺乏參與項目的意愿或實力。因此,電網企業對于多能互補項目政策響應性的評估,應側重社會、環境和技術效益方面的評價。例如,在社會效益評價方面,“能源民生”應成為多能互補項目評價的關注要點之一。在環境效益評價方面,一方面需要持續關注多能互補項目對于“節能降碳”進程的支撐力度,另一方面需要考察項目實施對于清潔能源消納的貢獻水平。在技術效益評價方面,不僅注重能源綜合利用技術的創新水平,還需考慮相關項目建成后的輻射帶動效應。
基于三類政策響應性評價準則,結合政策性文件的指導精神、吉林省推進多能互補的現實條件以及電網企業項目運營的基本特征,面向多能互補的吉林省電網項目政策響應性評價基本維度,如圖1 所示。

圖1 政策響應性評價基本維度
發展新型能源是吉林省能源供給側改革的重要內容。面對吉林省新能源發電的“相對過剩”能力,提升新能源消納水平,已經成為電網企業分布式電源、微電網與配電網建設的首要目標。借助多能互補進程,可以在供給側尋求新能源消納的新機遇。相關政策響應性評價,應當將新能源并網水平納入考察范圍。該文使用“新能源裝機并網率”測度多能互補項目對于新能源消納的貢獻程度。新能源裝機并網率,是指項目建成后規劃并網的新能源裝機量占全部建成能源裝機總量的比例。考慮到不同項目在能源結構、并網目標以及項目當期吉林省新能源消納需求方面的差異性,對該指標可以使用定性賦值方案進行描述和統計。
多能互補的一項關鍵工作是實現各類能源的有效“互補”。依托多能互補進程優化能源利用結構是相關政策制定的基本出發點。該文提出,多能互補項目中各類能源的互補性評價依靠能源互補系數進行度量,具體如公式(1)所示。

科技創新是多能互補進程的重要驅動力量。與多能互補相配合,分布式電源、微電網、智慧社區、需求響應、電能替代等新型能源管理方式的出現,對“源、網、荷、儲”協同運營的智能化水平提出了更高的要求。相關項目的技術創新或技術應用,也將產生更大的輻射帶動作用。因此,技術政策響應性類指標,除表征技術創新水平的“技術先進性”外,還包括表征技術帶動能力的“技術示范性”和表征電網項目智能管理水平的“管理智能化”指標。技術政策響應類指標的評價方式與賦值原則,見表2。

表1 能源政策響應類指標

表2 技術政策響應類指標
依據“十三五”規劃和“十九大”報告的指導精神,推進能源生產和消費革命,構建清潔低碳能源體系是實現綠色發展的重要途徑之一。作為東北老工業基地之一,吉林省能源消費中高耗能、高污染的重工業占據較大比重。促進經濟與生態協調發展的緊迫性在吉林省更為突出。
多能互補項目是環保政策響應的一個重點領域,能減少以碳化物、硫化物為代表的污染物排放量。選取“碳硫減排率”指標可以對項目減排情況進行測度。碳硫減排率=(傳統化石能源項目消耗單位標準煤碳硫排放量-多能互補項目消耗單位標準煤碳硫排放量)/傳統化石能源項目消耗單位標準煤碳硫排放量。
此外,儲能技術的發展以及儲能總量的水平決定了多能互補系統的能源協調潛力。因此,該文選取“能源存儲能力”指標,用于考察儲能技術綜合利用水平及項目可存儲最大電量。環保政策響應類指標評價方案,見表3。
能源項目的實施將民生改善作為重要的出發點。多能互補項目由于基礎性投資額度高、技術復雜性強、資源配置強度大等特征,對項目覆蓋區域內部企業與居民的能源消費必將產生深遠影響。該文提出的民生政策響應類指標包括“用戶滿意度”和“用戶參與度”2 個細分指標。其中,“用戶滿意度”用來評價多能互補進程中企業或住戶對于多能互補項目實施效果的整體滿意度。“用戶參與度”指標主要測度終端用戶自愿參與多能互補項目的意愿,且該項指標主要針對用能企業進行調研。民生政策響應類指標評價方案,見表4。

表3 環保政策響應類指標
在項目的政策響應性評價過程中,需要依據多能互補項目的細分類別、相關政策導向的具體要求、項目實施進程的參與主體等要素,對項目評價內容、評價指標和評價方案進行甄別與篩選,進而提升項目評價的針對性和靈活性。面向多能互補的吉林省電網項目政策響應性評價基本流程包括評價需求分析、項目特征分析、方案細化、權重確定、綜合評價、對策建議等主要階段。具體實施流程及關鍵要點如圖2 所示。

表4 民生政策響應類指標

圖2 電網多能互補項目政策響應性評價流程圖
作為東北地區的能源大省和電網樞紐型節點,吉林省能源開發與利用面臨著很多挑戰。多能互補項目的有序開展,對于優化吉林省能源體系結構、促進吉林省經濟與生態協調發展具有重要意義。受制于項目投資周期長、資源需求大、利益主體多、技術要求高等因素,多能互補項目的政策依賴性較強。吉林省電網企業多能互補項目的評價工作,應充分重視政策響應性水平的測度。具體來說,需要基于能源政策響應性、技術政策響應性、環保政策響應性和民生政策響應性4 個維度開展相關評價工作。此外,在政策響應性評價實施階段,需要結合項目特征遴選評價方案,并結合測算情況提出有針對性地對策建議,以此來提升電網企業多能互補項目的實施效果。