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面向多能互补的吉林省电网项目政策响应性评价体系研究

时间:2024-05-17

陈沛光 胡维国 王 冬

(1.国网吉林省电力有限公司经济技术研究院,吉林 长春 130000;2.国网吉林省电力有限公司,吉林 长春 130000)

0 引言

我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系,是实现绿色发展的必然要求。作为东北地区清洁能源大省与跨区域电力输送关键性枢纽,吉林省能源发展肩负着化解供给侧结构矛盾、优化高耗能产业机构、服务生态文明建设的重要任务。依托并完善多能互补的能源发展模式,提升传统能源与可再生能源综合利用水平,是吉林省能源可持续发展的关键。多能互补的本质,是协同考虑供给侧与需求侧能源生产、消费需求,基于不同能源出力特征的自然差异,借助管理与技术创新,挖掘多品类能源的互补潜力与综合利用方式,实现能源深度利用、生态环境保护以及民生持续改善等目标。电网是高效快捷的能源输送通道和优化配置平台,是连接能源生产与消费的核心环节。吉林省多能互补进程的有效推进,离不开电网企业的深度参与。现阶段,多能互补项目评价领域的研究整体处于起步阶段,学者们设计的评价指标体系涵盖了能效水平、阶梯利用情况、经济效益、能源互补性、运营可靠性、实施安全性、减排环保水平以及用户满意度等基本维度[1-3]。

在执行层面,多能互补的基本模式可以分为2 种主要类型。1)电源侧,通过构建风、光、水、火、储多能互补供给系统,深度挖掘各类能源联动潜力,满足电力使用与新能源消纳需求。2)用户侧,通过构建终端一体化集成供能系统,将传统能源与电力网络、分布式电源与微电网进行一体化集成设计,实现多能协同供应和能源综合梯级利用[4]。但是,无论以上述何种方式组织实施多能互补项目,均会遇到用户参与意愿不强、项目投资运营成本较高、市场化商业模式不成熟等挑战。因此,多能互补进程的有效推进,离不开政策性资源的保障作用。与之对应,相关电力项目的评价工作,不仅需要进行经济、环境、社会、技术效益的综合测度,还需要突出项目政策响应性的分析与评定,以此保障项目实施过程中的资源充分供给和稳定收益回报。

1 吉林省电网多能互补项目实施政策环境分析

作为能源体系建设的重要工作之一,各地区多能互补进程均具有较强的政策依赖性和社会贡献性。电网企业作为多能互补工作的重要参与主体,其项目全周期决策过程中不仅需要考虑传统的质量、进度和成本控制目标,更需要重视项目实施的政策环境,以及项目运营目标与政策导向的契合水平。因此,分析吉林省电网企业多能互补项目实施政策环境,是提升项目决策水平的关键性前提。

在国家宏观能源政策方面,《国民经济和社会发展第十三个五年规划刚要》中明确提出从能源结构优化升级、现代能源储运网络建设和智慧能源系统建设3 个方面加速推进现代能源体系的构建工作。依据“十三五”规划的要求,在能源开发领域,包括吉林省在内的东北地区煤炭资源开发将受到进一步控制,而风能、太阳能、生物质能发电将获得更强的政策扶植力度。在能源存储与运输领域,长期以来制约多能互补进程的能源存储与安全运输问题得到了充分重视。吉林省作为东北地区电力外输大省及电力跨区域输送的枢纽,其电网企业的项目运营重点必将包括外送能力的扩展。在能源系统信息化、智能化建设领域,分布式电源、微电网建设以及用户需求侧柔性管理成为当前智慧能源建设重点,吉林省多能互补项目评价工作应当重视“源”“网”“荷”“储”的协同性分析和能源网络智能化分析。此外,“十九大报告”提出了推进能源生产和消费革命,构建清洁、低碳、安全、高效能源体系的基本要求。吉林省借助多能互补项目推进新能源消纳有助于提升其能源系统的整体改革效果。

在能源领域的专项政策方面,国家发改委、国家能源局颁布的一系列政策文件,为近年来各地区能源体系改革提供了较为具体的指导。其中,《能源发展“十三五”规划》和《关于推进多能互补集成优化示范工程建设的实施意见》2份文件对于多能互补进程的影响较为深远。在项目组织方面,实施多能互补集成优化工程是未来一段时间强化风光水火储互补利用的主要方式。具体而言,发改委、能源局明确指出,供给侧的风光水火储多能互补系统建设与需求侧的一体化集成供能系统建设是“源”“荷”两端推进多能互补进程的关键工作。在电网基础设施建设方面,一方面加速完善电网主网架建设,拓宽送电通道。另一方面,针对新能源发电过程的分布式特征,鼓励微电网示范工程的建设与推广。在各类清洁能源中,吉林省风电与光伏发电潜力较大,尤其是风电项目建设基础较好。面对国家推进多能互补示范工程的政策机遇,吉林电网企业在参与多能互补项目的过程中,应当借助多种能源形式,扩展新能源消纳渠道,解决区域弃风问题。

在吉林省能源政策方面,为了稳步推进多能互补项目的“落地”实施,相关政策文件突出了“源荷”协同的基本理念。在能源生产领域,吉林省借助能源供给侧结构性改革契机,将“多能互补”与“节能降碳”作为能源结构体系优化的战略性目标。深度挖掘水电、天然气、光伏等新能源利用潜力,降低以煤炭为代表的传统化石能源依赖,将是电源端结构调整的基本态势。在能源消费领域,智慧能源项目已经在吉林省能源发展“十三五”规划中得到充分重视,而多能互补集成优化项目正是“智慧吉林”在能源领域的集中体现之一。在今后一段时间,吉林省将持续利用风、光、水、煤等资源组合优势,开展风光水火储多能互补系统一体化运行示范。

上述能源结构转型升级的基本政策态势,为吉林省电网企业深度参与多能互补进程提供了方向性引导。简言之,吉林省多能互补项目坚持供给侧与需求侧的协同考虑,借助分布式能源开发利用技术创新和电网智能化技术创新,以跨区域外送骨干通道和微电网为依托,力求实现能源结构升级、新能源消纳、民生改善等主要目标。

2 政策响应性评价准则设计

单一能源发电过程中,规划、设计、运行等环节的独立性较高。与之相对,多能互补进程的主要挑战是构筑多品类能源供需协调能力,实现化石能源与清洁能源的优势互补。因此,多能互补项目的资源需求与运营目标呈现出多准则并行的基本特征。将多能互补进程作为一个复杂系统进行分析,其项目政策响应性评价的准则设计,需要重点关注各类“协调”问题。

2.1 国家能源政策导向与吉林省能源基础相结合

从2015 年国家发改委、能源局《关于促进智能电网发展的指导意见》中提出“加强能源互联,促进多种能源互补”开始,国家层面推进多能互补的主导原则、组织方式、实施重点和时间计划已经初步形成。在实施层面,需要结合各地区的资源禀赋特征实现政策“落地”。尽管吉林省能源种类较为齐全,但依然面临化石能源储量不足、新能源开发利用困难等挑战。作为东北地区电力枢纽与新能源消纳重点地区,吉林省电网项目建设面临着“缺煤、少气、贫油、多电”的基本能源现状。在多能互补项目评价过程中,应当结合吉林省能源基础,重点考察相关项目对于吉林省优化电源结构,提升电网调峰水平,促进新能源消纳,强化电力外输能力和构筑智慧电网的贡献程度。

2.2 供给侧与需求侧协同考虑

推进面向多能互补的电网项目,需要综合协调“源”“荷”两端的多类主体,即实现供给侧与需求侧的协同考虑。依据上述原则,相关政策文件中界定的多能互补集成优化示范工程主要模式,包括大型综合能源基地的多能互补系统和终端用户的一体化集成供能系统。与之类似,面向分布式电源、微电网和配电网的异步优化工程,也需要注重新能源开发与消纳的协同设计。因此,电网企业对于多能互补项目的政策响应性评价,应注意分析供给侧的多品类能源互补程度和需求侧的电能利用效率。

2.3 侧重社会、环境和技术效益评价

对于电网项目,一般具有投资规模大、实施周期长和效益辐射广等特点。其中,经济效益和技术效益一直都是电网项目评价的重点领域。此外,随着生态文明建设要求的不断强化,社会效益和环境效益在项目评价中的权重不断提升。然而,多能互补项目,受制于利益主体之间的协同难度,能源生产企业和电力用户往往缺乏参与项目的意愿或实力。因此,电网企业对于多能互补项目政策响应性的评估,应侧重社会、环境和技术效益方面的评价。例如,在社会效益评价方面,“能源民生”应成为多能互补项目评价的关注要点之一。在环境效益评价方面,一方面需要持续关注多能互补项目对于“节能降碳”进程的支撑力度,另一方面需要考察项目实施对于清洁能源消纳的贡献水平。在技术效益评价方面,不仅注重能源综合利用技术的创新水平,还需考虑相关项目建成后的辐射带动效应。

3 政策响应性评价指标体系构建

基于三类政策响应性评价准则,结合政策性文件的指导精神、吉林省推进多能互补的现实条件以及电网企业项目运营的基本特征,面向多能互补的吉林省电网项目政策响应性评价基本维度,如图1 所示。

图1 政策响应性评价基本维度

3.1 能源政策响应类指标

发展新型能源是吉林省能源供给侧改革的重要内容。面对吉林省新能源发电的“相对过剩”能力,提升新能源消纳水平,已经成为电网企业分布式电源、微电网与配电网建设的首要目标。借助多能互补进程,可以在供给侧寻求新能源消纳的新机遇。相关政策响应性评价,应当将新能源并网水平纳入考察范围。该文使用“新能源装机并网率”测度多能互补项目对于新能源消纳的贡献程度。新能源装机并网率,是指项目建成后规划并网的新能源装机量占全部建成能源装机总量的比例。考虑到不同项目在能源结构、并网目标以及项目当期吉林省新能源消纳需求方面的差异性,对该指标可以使用定性赋值方案进行描述和统计。

多能互补的一项关键工作是实现各类能源的有效“互补”。依托多能互补进程优化能源利用结构是相关政策制定的基本出发点。该文提出,多能互补项目中各类能源的互补性评价依靠能源互补系数进行度量,具体如公式(1)所示。

3.2 技术政策响应类指标

科技创新是多能互补进程的重要驱动力量。与多能互补相配合,分布式电源、微电网、智慧社区、需求响应、电能替代等新型能源管理方式的出现,对“源、网、荷、储”协同运营的智能化水平提出了更高的要求。相关项目的技术创新或技术应用,也将产生更大的辐射带动作用。因此,技术政策响应性类指标,除表征技术创新水平的“技术先进性”外,还包括表征技术带动能力的“技术示范性”和表征电网项目智能管理水平的“管理智能化”指标。技术政策响应类指标的评价方式与赋值原则,见表2。

表1 能源政策响应类指标

表2 技术政策响应类指标

3.3 环保政策响应类指标

依据“十三五”规划和“十九大”报告的指导精神,推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳能源体系是实现绿色发展的重要途径之一。作为东北老工业基地之一,吉林省能源消费中高耗能、高污染的重工业占据较大比重。促进经济与生态协调发展的紧迫性在吉林省更为突出。

多能互补项目是环保政策响应的一个重点领域,能减少以碳化物、硫化物为代表的污染物排放量。选取“碳硫减排率”指标可以对项目减排情况进行测度。碳硫减排率=(传统化石能源项目消耗单位标准煤碳硫排放量-多能互补项目消耗单位标准煤碳硫排放量)/传统化石能源项目消耗单位标准煤碳硫排放量。

此外,储能技术的发展以及储能总量的水平决定了多能互补系统的能源协调潜力。因此,该文选取“能源存储能力”指标,用于考察储能技术综合利用水平及项目可存储最大电量。环保政策响应类指标评价方案,见表3。

3.4 民生政策响应类指标

能源项目的实施将民生改善作为重要的出发点。多能互补项目由于基础性投资额度高、技术复杂性强、资源配置强度大等特征,对项目覆盖区域内部企业与居民的能源消费必将产生深远影响。该文提出的民生政策响应类指标包括“用户满意度”和“用户参与度”2 个细分指标。其中,“用户满意度”用来评价多能互补进程中企业或住户对于多能互补项目实施效果的整体满意度。“用户参与度”指标主要测度终端用户自愿参与多能互补项目的意愿,且该项指标主要针对用能企业进行调研。民生政策响应类指标评价方案,见表4。

表3 环保政策响应类指标

4 政策响应性评价流程分析

在项目的政策响应性评价过程中,需要依据多能互补项目的细分类别、相关政策导向的具体要求、项目实施进程的参与主体等要素,对项目评价内容、评价指标和评价方案进行甄别与筛选,进而提升项目评价的针对性和灵活性。面向多能互补的吉林省电网项目政策响应性评价基本流程包括评价需求分析、项目特征分析、方案细化、权重确定、综合评价、对策建议等主要阶段。具体实施流程及关键要点如图2 所示。

表4 民生政策响应类指标

图2 电网多能互补项目政策响应性评价流程图

5 结语

作为东北地区的能源大省和电网枢纽型节点,吉林省能源开发与利用面临着很多挑战。多能互补项目的有序开展,对于优化吉林省能源体系结构、促进吉林省经济与生态协调发展具有重要意义。受制于项目投资周期长、资源需求大、利益主体多、技术要求高等因素,多能互补项目的政策依赖性较强。吉林省电网企业多能互补项目的评价工作,应充分重视政策响应性水平的测度。具体来说,需要基于能源政策响应性、技术政策响应性、环保政策响应性和民生政策响应性4 个维度开展相关评价工作。此外,在政策响应性评价实施阶段,需要结合项目特征遴选评价方案,并结合测算情况提出有针对性地对策建议,以此来提升电网企业多能互补项目的实施效果。

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