陳沛光 胡維國 王 冬
(1.國網(wǎng)吉林省電力有限公司經(jīng)濟技術(shù)研究院,吉林 長春 130000;2.國網(wǎng)吉林省電力有限公司,吉林 長春 130000)
我國經(jīng)濟已由高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段,推進能源生產(chǎn)和消費革命,構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系,是實現(xiàn)綠色發(fā)展的必然要求。作為東北地區(qū)清潔能源大省與跨區(qū)域電力輸送關(guān)鍵性樞紐,吉林省能源發(fā)展肩負著化解供給側(cè)結(jié)構(gòu)矛盾、優(yōu)化高耗能產(chǎn)業(yè)機構(gòu)、服務(wù)生態(tài)文明建設(shè)的重要任務(wù)。依托并完善多能互補的能源發(fā)展模式,提升傳統(tǒng)能源與可再生能源綜合利用水平,是吉林省能源可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。多能互補的本質(zhì),是協(xié)同考慮供給側(cè)與需求側(cè)能源生產(chǎn)、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(shù)創(chuàng)新,挖掘多品類能源的互補潛力與綜合利用方式,實現(xiàn)能源深度利用、生態(tài)環(huán)境保護以及民生持續(xù)改善等目標(biāo)。電網(wǎng)是高效快捷的能源輸送通道和優(yōu)化配置平臺,是連接能源生產(chǎn)與消費的核心環(huán)節(jié)。吉林省多能互補進程的有效推進,離不開電網(wǎng)企業(yè)的深度參與?,F(xiàn)階段,多能互補項目評價領(lǐng)域的研究整體處于起步階段,學(xué)者們設(shè)計的評價指標(biāo)體系涵蓋了能效水平、階梯利用情況、經(jīng)濟效益、能源互補性、運營可靠性、實施安全性、減排環(huán)保水平以及用戶滿意度等基本維度[1-3]。
在執(zhí)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(cè),通過構(gòu)建風(fēng)、光、水、火、儲多能互補供給系統(tǒng),深度挖掘各類能源聯(lián)動潛力,滿足電力使用與新能源消納需求。2)用戶側(cè),通過構(gòu)建終端一體化集成供能系統(tǒng),將傳統(tǒng)能源與電力網(wǎng)絡(luò)、分布式電源與微電網(wǎng)進行一體化集成設(shè)計,實現(xiàn)多能協(xié)同供應(yīng)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(yè)模式不成熟等挑戰(zhàn)。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(yīng),相關(guān)電力項目的評價工作,不僅需要進行經(jīng)濟、環(huán)境、社會、技術(shù)效益的綜合測度,還需要突出項目政策響應(yīng)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(wěn)定收益回報。
作為能源體系建設(shè)的重要工作之一,各地區(qū)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(wǎng)企業(yè)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(tǒng)的質(zhì)量、進度和成本控制目標(biāo),更需要重視項目實施的政策環(huán)境,以及項目運營目標(biāo)與政策導(dǎo)向的契合水平。因此,分析吉林省電網(wǎng)企業(yè)多能互補項目實施政策環(huán)境,是提升項目決策水平的關(guān)鍵性前提。
在國家宏觀能源政策方面,《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃剛要》中明確提出從能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級、現(xiàn)代能源儲運網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和智慧能源系統(tǒng)建設(shè)3 個方面加速推進現(xiàn)代能源體系的構(gòu)建工作。依據(jù)“十三五”規(guī)劃的要求,在能源開發(fā)領(lǐng)域,包括吉林省在內(nèi)的東北地區(qū)煤炭資源開發(fā)將受到進一步控制,而風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能發(fā)電將獲得更強的政策扶植力度。在能源存儲與運輸領(lǐng)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(qū)電力外輸大省及電力跨區(qū)域輸送的樞紐,其電網(wǎng)企業(yè)的項目運營重點必將包括外送能力的擴展。在能源系統(tǒng)信息化、智能化建設(shè)領(lǐng)域,分布式電源、微電網(wǎng)建設(shè)以及用戶需求側(cè)柔性管理成為當(dāng)前智慧能源建設(shè)重點,吉林省多能互補項目評價工作應(yīng)當(dāng)重視“源”“網(wǎng)”“荷”“儲”的協(xié)同性分析和能源網(wǎng)絡(luò)智能化分析。此外,“十九大報告”提出了推進能源生產(chǎn)和消費革命,構(gòu)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(tǒng)的整體改革效果。
在能源領(lǐng)域的專項政策方面,國家發(fā)改委、國家能源局頒布的一系列政策文件,為近年來各地區(qū)能源體系改革提供了較為具體的指導(dǎo)。其中,《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》和《關(guān)于推進多能互補集成優(yōu)化示范工程建設(shè)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(yōu)化工程是未來一段時間強化風(fēng)光水火儲互補利用的主要方式。具體而言,發(fā)改委、能源局明確指出,供給側(cè)的風(fēng)光水火儲多能互補系統(tǒng)建設(shè)與需求側(cè)的一體化集成供能系統(tǒng)建設(shè)是“源”“荷”兩端推進多能互補進程的關(guān)鍵工作。在電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面,一方面加速完善電網(wǎng)主網(wǎng)架建設(shè),拓寬送電通道。另一方面,針對新能源發(fā)電過程的分布式特征,鼓勵微電網(wǎng)示范工程的建設(shè)與推廣。在各類清潔能源中,吉林省風(fēng)電與光伏發(fā)電潛力較大,尤其是風(fēng)電項目建設(shè)基礎(chǔ)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(wǎng)企業(yè)在參與多能互補項目的過程中,應(yīng)當(dāng)借助多種能源形式,擴展新能源消納渠道,解決區(qū)域棄風(fēng)問題。
在吉林省能源政策方面,為了穩(wěn)步推進多能互補項目的“落地”實施,相關(guān)政策文件突出了“源荷”協(xié)同的基本理念。在能源生產(chǎn)領(lǐng)域,吉林省借助能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革契機,將“多能互補”與“節(jié)能降碳”作為能源結(jié)構(gòu)體系優(yōu)化的戰(zhàn)略性目標(biāo)。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(tǒng)化石能源依賴,將是電源端結(jié)構(gòu)調(diào)整的基本態(tài)勢。在能源消費領(lǐng)域,智慧能源項目已經(jīng)在吉林省能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃中得到充分重視,而多能互補集成優(yōu)化項目正是“智慧吉林”在能源領(lǐng)域的集中體現(xiàn)之一。在今后一段時間,吉林省將持續(xù)利用風(fēng)、光、水、煤等資源組合優(yōu)勢,開展風(fēng)光水火儲多能互補系統(tǒng)一體化運行示范。
上述能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級的基本政策態(tài)勢,為吉林省電網(wǎng)企業(yè)深度參與多能互補進程提供了方向性引導(dǎo)。簡言之,吉林省多能互補項目堅持供給側(cè)與需求側(cè)的協(xié)同考慮,借助分布式能源開發(fā)利用技術(shù)創(chuàng)新和電網(wǎng)智能化技術(shù)創(chuàng)新,以跨區(qū)域外送骨干通道和微電網(wǎng)為依托,力求實現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)升級、新能源消納、民生改善等主要目標(biāo)。
單一能源發(fā)電過程中,規(guī)劃、設(shè)計、運行等環(huán)節(jié)的獨立性較高。與之相對,多能互補進程的主要挑戰(zhàn)是構(gòu)筑多品類能源供需協(xié)調(diào)能力,實現(xiàn)化石能源與清潔能源的優(yōu)勢互補。因此,多能互補項目的資源需求與運營目標(biāo)呈現(xiàn)出多準(zhǔn)則并行的基本特征。將多能互補進程作為一個復(fù)雜系統(tǒng)進行分析,其項目政策響應(yīng)性評價的準(zhǔn)則設(shè)計,需要重點關(guān)注各類“協(xié)調(diào)”問題。
從2015 年國家發(fā)改委、能源局《關(guān)于促進智能電網(wǎng)發(fā)展的指導(dǎo)意見》中提出“加強能源互聯(lián),促進多種能源互補”開始,國家層面推進多能互補的主導(dǎo)原則、組織方式、實施重點和時間計劃已經(jīng)初步形成。在實施層面,需要結(jié)合各地區(qū)的資源稟賦特征實現(xiàn)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(fā)利用困難等挑戰(zhàn)。作為東北地區(qū)電力樞紐與新能源消納重點地區(qū),吉林省電網(wǎng)項目建設(shè)面臨著“缺煤、少氣、貧油、多電”的基本能源現(xiàn)狀。在多能互補項目評價過程中,應(yīng)當(dāng)結(jié)合吉林省能源基礎(chǔ),重點考察相關(guān)項目對于吉林省優(yōu)化電源結(jié)構(gòu),提升電網(wǎng)調(diào)峰水平,促進新能源消納,強化電力外輸能力和構(gòu)筑智慧電網(wǎng)的貢獻程度。
推進面向多能互補的電網(wǎng)項目,需要綜合協(xié)調(diào)“源”“荷”兩端的多類主體,即實現(xiàn)供給側(cè)與需求側(cè)的協(xié)同考慮。依據(jù)上述原則,相關(guān)政策文件中界定的多能互補集成優(yōu)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(tǒng)和終端用戶的一體化集成供能系統(tǒng)。與之類似,面向分布式電源、微電網(wǎng)和配電網(wǎng)的異步優(yōu)化工程,也需要注重新能源開發(fā)與消納的協(xié)同設(shè)計。因此,電網(wǎng)企業(yè)對于多能互補項目的政策響應(yīng)性評價,應(yīng)注意分析供給側(cè)的多品類能源互補程度和需求側(cè)的電能利用效率。
對于電網(wǎng)項目,一般具有投資規(guī)模大、實施周期長和效益輻射廣等特點。其中,經(jīng)濟效益和技術(shù)效益一直都是電網(wǎng)項目評價的重點領(lǐng)域。此外,隨著生態(tài)文明建設(shè)要求的不斷強化,社會效益和環(huán)境效益在項目評價中的權(quán)重不斷提升。然而,多能互補項目,受制于利益主體之間的協(xié)同難度,能源生產(chǎn)企業(yè)和電力用戶往往缺乏參與項目的意愿或?qū)嵙?。因此,電網(wǎng)企業(yè)對于多能互補項目政策響應(yīng)性的評估,應(yīng)側(cè)重社會、環(huán)境和技術(shù)效益方面的評價。例如,在社會效益評價方面,“能源民生”應(yīng)成為多能互補項目評價的關(guān)注要點之一。在環(huán)境效益評價方面,一方面需要持續(xù)關(guān)注多能互補項目對于“節(jié)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(shù)效益評價方面,不僅注重能源綜合利用技術(shù)的創(chuàng)新水平,還需考慮相關(guān)項目建成后的輻射帶動效應(yīng)。
基于三類政策響應(yīng)性評價準(zhǔn)則,結(jié)合政策性文件的指導(dǎo)精神、吉林省推進多能互補的現(xiàn)實條件以及電網(wǎng)企業(yè)項目運營的基本特征,面向多能互補的吉林省電網(wǎng)項目政策響應(yīng)性評價基本維度,如圖1 所示。
圖1 政策響應(yīng)性評價基本維度
發(fā)展新型能源是吉林省能源供給側(cè)改革的重要內(nèi)容。面對吉林省新能源發(fā)電的“相對過?!蹦芰Γ嵘履茉聪{水平,已經(jīng)成為電網(wǎng)企業(yè)分布式電源、微電網(wǎng)與配電網(wǎng)建設(shè)的首要目標(biāo)。借助多能互補進程,可以在供給側(cè)尋求新能源消納的新機遇。相關(guān)政策響應(yīng)性評價,應(yīng)當(dāng)將新能源并網(wǎng)水平納入考察范圍。該文使用“新能源裝機并網(wǎng)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(wǎng)率,是指項目建成后規(guī)劃并網(wǎng)的新能源裝機量占全部建成能源裝機總量的比例??紤]到不同項目在能源結(jié)構(gòu)、并網(wǎng)目標(biāo)以及項目當(dāng)期吉林省新能源消納需求方面的差異性,對該指標(biāo)可以使用定性賦值方案進行描述和統(tǒng)計。
多能互補的一項關(guān)鍵工作是實現(xiàn)各類能源的有效“互補”。依托多能互補進程優(yōu)化能源利用結(jié)構(gòu)是相關(guān)政策制定的基本出發(fā)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(shù)進行度量,具體如公式(1)所示。
科技創(chuàng)新是多能互補進程的重要驅(qū)動力量。與多能互補相配合,分布式電源、微電網(wǎng)、智慧社區(qū)、需求響應(yīng)、電能替代等新型能源管理方式的出現(xiàn),對“源、網(wǎng)、荷、儲”協(xié)同運營的智能化水平提出了更高的要求。相關(guān)項目的技術(shù)創(chuàng)新或技術(shù)應(yīng)用,也將產(chǎn)生更大的輻射帶動作用。因此,技術(shù)政策響應(yīng)性類指標(biāo),除表征技術(shù)創(chuàng)新水平的“技術(shù)先進性”外,還包括表征技術(shù)帶動能力的“技術(shù)示范性”和表征電網(wǎng)項目智能管理水平的“管理智能化”指標(biāo)。技術(shù)政策響應(yīng)類指標(biāo)的評價方式與賦值原則,見表2。
表1 能源政策響應(yīng)類指標(biāo)
表2 技術(shù)政策響應(yīng)類指標(biāo)
依據(jù)“十三五”規(guī)劃和“十九大”報告的指導(dǎo)精神,推進能源生產(chǎn)和消費革命,構(gòu)建清潔低碳能源體系是實現(xiàn)綠色發(fā)展的重要途徑之一。作為東北老工業(yè)基地之一,吉林省能源消費中高耗能、高污染的重工業(yè)占據(jù)較大比重。促進經(jīng)濟與生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展的緊迫性在吉林省更為突出。
多能互補項目是環(huán)保政策響應(yīng)的一個重點領(lǐng)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(biāo)可以對項目減排情況進行測度。碳硫減排率=(傳統(tǒng)化石能源項目消耗單位標(biāo)準(zhǔn)煤碳硫排放量-多能互補項目消耗單位標(biāo)準(zhǔn)煤碳硫排放量)/傳統(tǒng)化石能源項目消耗單位標(biāo)準(zhǔn)煤碳硫排放量。
此外,儲能技術(shù)的發(fā)展以及儲能總量的水平?jīng)Q定了多能互補系統(tǒng)的能源協(xié)調(diào)潛力。因此,該文選取“能源存儲能力”指標(biāo),用于考察儲能技術(shù)綜合利用水平及項目可存儲最大電量。環(huán)保政策響應(yīng)類指標(biāo)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(fā)點。多能互補項目由于基礎(chǔ)性投資額度高、技術(shù)復(fù)雜性強、資源配置強度大等特征,對項目覆蓋區(qū)域內(nèi)部企業(yè)與居民的能源消費必將產(chǎn)生深遠影響。該文提出的民生政策響應(yīng)類指標(biāo)包括“用戶滿意度”和“用戶參與度”2 個細分指標(biāo)。其中,“用戶滿意度”用來評價多能互補進程中企業(yè)或住戶對于多能互補項目實施效果的整體滿意度?!坝脩魠⑴c度”指標(biāo)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(biāo)主要針對用能企業(yè)進行調(diào)研。民生政策響應(yīng)類指標(biāo)評價方案,見表4。
表3 環(huán)保政策響應(yīng)類指標(biāo)
在項目的政策響應(yīng)性評價過程中,需要依據(jù)多能互補項目的細分類別、相關(guān)政策導(dǎo)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(nèi)容、評價指標(biāo)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(wǎng)項目政策響應(yīng)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(quán)重確定、綜合評價、對策建議等主要階段。具體實施流程及關(guān)鍵要點如圖2 所示。
表4 民生政策響應(yīng)類指標(biāo)
圖2 電網(wǎng)多能互補項目政策響應(yīng)性評價流程圖
作為東北地區(qū)的能源大省和電網(wǎng)樞紐型節(jié)點,吉林省能源開發(fā)與利用面臨著很多挑戰(zhàn)。多能互補項目的有序開展,對于優(yōu)化吉林省能源體系結(jié)構(gòu)、促進吉林省經(jīng)濟與生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)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(shù)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(wǎng)企業(yè)多能互補項目的評價工作,應(yīng)充分重視政策響應(yīng)性水平的測度。具體來說,需要基于能源政策響應(yīng)性、技術(shù)政策響應(yīng)性、環(huán)保政策響應(yīng)性和民生政策響應(yīng)性4 個維度開展相關(guān)評價工作。此外,在政策響應(yīng)性評價實施階段,需要結(jié)合項目特征遴選評價方案,并結(jié)合測算情況提出有針對性地對策建議,以此來提升電網(wǎng)企業(yè)多能互補項目的實施效果。