“双碳”目标下综合智慧能源及源网荷储协同发展策略

2022-04-16 17:38阮驰骋
科技创新导报 2022年23期
关键词:能源技术双碳管理体系

阮驰骋

(国网湖南省电力有限公司邵阳供电分公司 湖南邵阳 422000)

近年来,随着政府对能源市场的管控,我国能源资源发展相对稳定,但受限于新能源技术的发展,我国能源市场资源消耗上仍然以煤炭、石油等不可再生资源为主,一方面,这类资源消耗会产生大量的二氧化碳等污染气体,导致全球气候变暖等生态问题日益严重,这已然成为全球社会共同面对的难题;另一方面,煤炭、石油等不可再生资源是国家发展的战略资源,必须要求可调可控,实现综合智慧化管理。鉴于此,国家开始重视能源市场管理和改革,以期寻求新型清洁、环保的替代能源和技术,构建安全、高效、绿色、低碳的新型能源体系。为持续能源市场的深化改革,控制能源市场的排放和消费,国家提出了两个阶段碳减排奋斗目标:力争于2030年达到二氧化碳排放峰值,努力争取2060年实现碳中和,即“双碳”目标。“双碳”目标下,对能源市场管理提出了更高的要求,不仅要规范能源市场开发、消费,加快能源市场管理体制的健全完善和创新发展,同时也要加大力度研发新能源技术和产品,从供给端和需求端引导能源市场向清洁化、智慧化转型。为此,政府部门应肩负起使命和责任,引导能源市场转变思维方式,打造综合智慧能源管理体系,建立源网荷储一体化系统,促进综合智慧能源及源网荷储的协同发展,为能源市场健康、可持续发展营造公平、稳定、合理的发展环境。

1 “双碳”目标下综合智慧能源及源网荷储协同发展的基础保障

目前,火力发电仍然占据发电业务的主流,消耗大量的化石燃料,一方面,不可再生能源越来越少;另一方面,这些化石燃料的碳排放严重超标,这对于构建新型电力管理系统和能源行业转型升级极为不利。为了降低化石能源消耗量、增加可再生能源发电比例,倡导综合智慧能源及源网荷储协同发展意义重大。“双碳”目标下,无论是打造综合智慧能源体系,还是构建源网荷储一体化,其目的都是为了实现多能互补、清洁低碳、安全高效的电力工业高质量发展。之所以提出综合智慧能源及源网荷储协同发展战略,主要在于二者之间关系紧密、互通互联,有着极为便利的协同发展条件和基础保障[1]。

(1)综合化是加速源网荷储一体化的基础要求。实现源网荷储一体化的首要条件就是优化整合地方能源侧、电网侧、负荷侧的所有资源要素,通过综合区域内的所有电力资源,来实现综合管理、智慧储能的需求。源网荷储一体化不是单一的电力能源管理体系,它包含了供给侧、需求侧等多方面的资源整合。首先,供给侧内煤炭、天然气、燃油、水、光、风等多种资源类型,供给侧内资源整合是实现“源网荷储”中“源”的第一步,通过整合能源侧的资源优势,集中发展风、水、光等清洁能源,逐渐减少煤炭、天然气等不可再生资源在产电中的资源占比结构,从而实现电力行业向清洁化转型的可持续发展。其次,在需求侧,也包含了电、热、冷、气等多种形式,通过供给侧的资源整合,综合管理需求侧的能源输出,从而有效保持能源网络的供给平衡,避免超负荷运行。此外,运用“能源+服务”的理念,在需求侧通过建立综合能源服务体系,打破传统能源消费服务基础薄弱的壁垒,不仅能解决消费者基础能源需求,而且可以更有效地推广绿色电力产品,培养消费者绿色消费、节能增效的多样化能源需求,提高可再生资源在能源需求侧的结构占比。

(2)智慧化是构建源网荷储一体化的技术保障。近年来,电力技术革新速度不断加快,能源生产、输送、管理等技术水平不断提升,电力行业能源管理体系不断向智慧化、智能化转变,这也是构建源网荷储一体化的技术保障。以电网运行和储能为例,智慧化的能源管理体系是实现电网安全、稳定运行的有力保障,也可以有效避免电网超负荷运行,对电网负荷侧进行精准、高效、智能的管理,同时对电网储能侧进行智能化的储备、调度、输送等管理,从而构建以物联网为基础的综合能源管理体系。不仅如此,智慧化也是实现能源系统向清洁化转型的技术保障,通过物联网、数字化、云计算等先进技术,打造源网荷储一体化的“能源智链”体系,以即时化感知和数字化监控为基础,为能源链上的生产、调度、输送、存储、消费等多个环节提供技术服务支持,促进能源信息的交互与共享,充分发掘“双碳”目标下综合智慧能源及源网荷储协同发展的健康通道[2]。

(3)源网荷储一体化是电力系统打造综合智慧能源体系的重要体现。综合智慧能源体系包含了能源端、电网端、负荷端、储能端的全面管理,构建源网荷储一体化也是顺应国家“双碳”目标政策、响应综合智慧能源体系建设的重要体现。智慧能源管理体系包含了“源网荷储”的全部内容,只不过目前工作的重心是要求从传统的管理体系向综合化、智慧化管理模式转变,从而使“源网荷储一体化”有着更加先进、低碳、便捷、智能的属性,这将为能源系统节能增效管理、多能平衡分配、灵活自主交易等问题的解决提供全新的决策依据。

2 “双碳”目标下综合智慧能源及源网荷储协同发展策略分析

2.1 推动能源供给改革,优化能源供应体系

“双碳”目标下,实现综合智慧能源及源网荷储协同发展,首要任务是加快推动能源资源整合,为此,政府部门应尽快出台相应政策,推动能源供给改革,优化能源供应体系。

首先,完善能源基础设施,加快源网荷储一体化建设进程,尤其针对风电、水电、光伏、核电等清洁能源基础设施建设,鼓励以气代柴、以水代煤等措施,降低不可再生能源消耗,夯实新能源产储基础,打造现代化的源网荷储智慧管理体系。

其次,推动实施能源资源综合管理,做好能源资源管理规划,无论是供给侧还是需求侧,都应做好统筹规划,彻底解决能源资源管理混乱问题,通过整合资源优势,统筹资源配置,制订资源管理规划大纲,落实资源管理规划细则,提高能源资源协同管理效率。

再次,创新能源生产方式,加快向清洁型能源转变。例如,针对能源项目投资规划上,要善于利用政策化引导和市场化竞争,优先推动储能电站、可再生能源开发、多网并组等清洁能源项目的投资与落地,从而逐渐替代煤炭、石油等不可再生资源项目,推动能源市场向清洁化方向转变。

最后,研究建立绿色能源授牌制度,如鼓励工业厂房、酒店、办公楼等耗电大户推广实施光伏发电,并给予一定的政府优惠奖励,同时,建立电、热、冷、气等需求侧的多能源协同发展项目,加快新能源产业的融合互联,倡导社会各行各业走向绿色低碳发展[3]。

2.2 鼓励能源清洁消费,加快能源市场转型

我国工业和民用上,对能源的消耗量巨大,不可再生资源存储量有限,过度地开采不可再生资源对于维持长期可持续的社会经济极为不利,为此,政府部门应鼓励能源清洁消费,加快能源市场转型,这也是“双碳”目标下,实现综合智慧能源及源网荷储协同发展的必要途径。

首先,持续推进节能减排、节能增效政策,全社会共同努力,早日完成“双碳”目标,政府可设立“双碳”能效基金,旨在奖励为践行“双碳”目标作出突出贡献的企业、社会团体或个人,同时,探索设立能效等级评选制度,给予绿色能效用户一定的减免措施,推动用户加强能效管理,鼓励市场向新能源方向转变,针对煤炭产业,深化污染治理和管控,加强节能减排管理,促进煤炭清洁高效利用。

其次,充分挖掘用户侧资源,鼓励用户消费清洁能源,针对能源市场上,进一步出台新能源项目建设优惠政策,激活能源市场对新能源产品的消费能力,同时,对新能源用户给予一定的价格优惠,鼓励市场培养清洁能源消费的理念,加快能源市场向清洁型方向转变。

最后,重视农村能源消费市场,推进乡村用能理念的转变,就新能源的接受程度而言,城市地区明显好过农村地区,我国农村人口所占比例依然很大,重视农村地区的节能减排和清洁消费,是推动能源市场转型中不可忽视的重要环节,有关部门应因地制宜,一方面,加大宣传力度,鼓励在农村建立分布式能源系统和清洁高效用能管理系统;另一方面,鼓励社会资金进入农村能源消费市场,结合生态乡村、绿色农业等特色项目,推动农村用能思维方式的转变[4]。

2.3 加快能源市场改革,完善能源市场体制

为促进综合智慧能源和源网荷储建设的协同发展,政府部门必须重视能源市场的改革,不断促进能源市场体制健全,彻底解决能源市场管理分而治之、乱序无章的情况。

首先,在能源体制改革的广度和深度上应加强重视,能源市场改革不能一味求快求新,应结合“双碳”目标策略,制订详细、周密、健全的改革方案,不仅要拓宽改革思路,广泛征求市场和社会集体意见,同时,也要顺应市场方向,与不同的能源体系展开深入合作,促进综合智慧管理体系的建设。在能源基础设施建设薄弱、煤炭资源消耗量巨大的地区展开市场改革试点,围绕不同能源体系,构建综合智慧能源生态,从而逐渐形成智慧、创新、互通、互联的综合能源服务和管理枢纽。

其次,建立开放、包容、竞争的能源市场体系。目前,国内能源市场产能还是以消耗煤炭、石油等不可再生资源为主,近年来市场政策已经在向新能源方向倾斜,一方面政府有必要加大新能源项目的扶持力度,另一方面也应建立严格的审查制度,杜绝企业打着新能源技术的幌子,骗取政府补贴,为新能源市场营造健康、有序、优惠的发展环境。

再次,不断完善能源市场价格管理机制,加强对石油、电力、燃气等价格垄断环节的监管,根据能源市场形势,建立市场化的价格疏导机制,对国有性质的能源产品价格进行适当调控,给予新能源市场一定的发展空间,激发新能源市场的发展活力[5]。

最后,政府应综合管理能源补贴问题,建立市场用能产能补贴机制,严格管控能源补贴发放条件,避免冒领、错领、骗领补贴乱象,同时,减少交叉补贴问题。重视能源管理创新,推进能源技术突破[6]。

2.4 重视能源管理创新,推进能源技术突破

实现综合智慧能源和源网荷储协同发展,既需要在能源管理上不断创新,也要在能源技术上寻求不断突破,实现管理和技术的协同创新发展[7]。在综合智慧能源管理体系建立上,有关部门应结合时下先进管理技术和“双碳”管理目标,既要统筹各地不同能源资源优势,同时也应因地制宜,适当给予各地能源管理自主权,在战略定位、资源规划、产品定价、项目投资等方面,既要综合管理,也应适当放权,促进当地能源市场管理集约化、价格合理化[8]。

针对新能源技术创新,首先,要加大新能源技术支持力度,推动能源市场向清洁型方向转变,鼓励、支持企业研发新型清洁能源技术,积极推进新能源技术与其他领域方面的融合发展,促进新能源技术民用化、新能源产品市场化,稳保新能源技术孵化、落地。

其次,开展智慧能源及源网荷储技术的培训和交流,地方政府应鼓励建立智慧能源研究中心,推动当地能源企业、研究中心、高校实验室等之间的相互沟通和交流,组织业内专家对能源企业员工进行培训,为智慧能源及源网荷储提供技术储备人才[9]。

再次,重视新能源开发或不可再生资源替代品的研发,在政策上、资金上以及技术上给予新能源研发企业一定的支持,鼓励企业深入研究煤炭资源高效利用化以及新型清洁能源替代技术等,在水利、风力、光伏、核电等清洁能源的基础上,积极寻求新的技术突破,寻找新的清洁能源开发技术。

最后,加快数字技术、云计算、物联网、5G 等先进技术在能源市场的应用,推动能源市场向信息化、数字化转型,打造先进、智能的综合智慧能源管理体系,通过技术创新,不断加快能源市场的转型[10]。

3 结语

随着不可再生资源的可控可调和新能源技术的不断涌现,能源市场管理需要结合现代科技,打造综合智慧能源管理体系和多能互补的源网荷储体系。为此,政府部门应加强能源市场的监管和调控,鼓励、支持新能源技术的开发和应用,创新、转变能源市场管理机制,持续、深化能源市场的体制改革,为实现综合智慧能源和源网荷储协同发展创造有利条件。

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