观察：新型电力系统是怎样的？

保障新型电力系统稳定要靠化石能源，其核心是通过技术创新和管理创新实现降本。

我国作为发展中大国和能源消费大国，在碳达峰、碳中和目标出台之后调整了2030年非化石能源的发展目标。最近，我国又提出了构建以新能源为主的新型电力系统设想，推动能源转型的意志坚定。新型电力系统概念属于首提，笔者在此对其内涵做一粗浅地解读和分析。

稳定性，电力系统核心要求

非化石能源供应的核心产品是电力。电力供应稳定，是经济社会发展的前提条件。《中共中央国务院关于国民经济发展第十四个五年规划及2035远景目标纲要》，在谈及能源资源安全时明确提出要保障电力系统的稳定。近期中央提出构建以新能源为主的电力系统，是在《纲要》出台之后。两者关于稳定电力的论述之间一脉相承。中国是能源消费大国，目前人均电力消费为5000千瓦/年，距离欧盟等发达国家年人均七八千千瓦的电力消费水平还有一定的差距。随着中国新基建以及新型工业化的深入推进，未来电力消费还有较大的增长空间。电力需求增长对电力供应稳定性的要求，也将与日俱增。能源对于国家发展，犹如粮食对于人的生命一样重要。为了保障经济社会运行不“断粮”，就得加强能源系统的稳定性建设。稳定性是新型电力系统建设的第一要务和重中之重。

气电调峰，稳定性电源

未来新能源装机规模越大，对化石能源的依赖程度就越高。煤电和气电均可作为调峰电源，二者相比从政策目标、技术和效率层面看气电更具优势。特别是天然气联合循环发电技术目前已经较为成熟，在很大程度上提高了气电的比较优势。该技术将天然气燃烧时产生的高温烟气推动燃气轮机进行一级发电之后，再利用燃气轮机排出的高温烟气加热水，产生蒸汽推动汽轮机进行二级发电，实现了资源的循环利用，具有较高的发电效率和相对较低的排放水平。天然气发电厂运行灵活，机组启动快，既可用于基荷发电，也可以用于调峰发电，能在更快时间内接近负荷中心，从而提高整个供电系统的可靠性。2019年国内气电发电量236Twh，仅占国内发电总量的3.1%。天然气发电最大的障碍在于成本。按照每立方米天然气发电5千瓦时、每立方米天然气2.2元成本计算，参考煤电上网电价测算的国内气电企业经营亏损水平在1元/立方米左右。

从国际市场供求的基本趋势判断，气价整体下行只是时间上的问题，对于天然气发电是利好消息。碳达峰、碳中和目标成为多数国家发展共识之后，可再生能源发展进入快车道，将来可再生能源规模和效率一定会有更大的提升空间，对油气等化石能源形成事实上的替代，自然对油价会产生抑制。特别是欧洲、美国以及日韩等发达国家的天然气消费相继进入平台期，美国的天然气出口保持增长以及中东天然气供应能力逐步提升，将是世界天然气市场逐渐步入买方市场的理由。

双碳目标下碳交易以及碳税制度出台完善可能带来天然气发电成本的上升，但主要原料天然气供应成本的下降将对其形成抵消效应。只要中国城市化、工业化还在推进，中国的电力需求就会持续增长，对稳定的电力调峰就会形成“刚需”，天然气发电就不会停止增长。综合国内外各类机构预测，中国的天然气需求预计2040年前后达峰，其中发电与民用需求应该是主要的天然气需求拉动力量。

因地制宜，布局气电项目

新能源电力供应稳定性保障功能延伸至火电，具体实施路径是依托煤电与气电参与新能源电力供应的深度调峰。

从国内风电、光伏发电的产能分布看，三北地区是装机容量大户，也是未来气电主要布局领域，气电为此将迎来发展的“北国风光”。未来西北、东北和华北地区的气电项目气源，主要可以依托西部的国产气以及中亚、俄罗斯的进口气。项目依托气源产地和进口管线分布的地理区位优势布局，从而优化区域电力系统。东中部地区则主要依靠进口LNG和四川产地气源布局气电项目。这样一来，我国气电布局就会出现南北呼应的特点。呈现资源导向型布局特点的天然气发电就近消费了天然气，能够节约整体运行成本。这一实践在国内天然气发电产业布局中已有体现。

不妨以广东气电为例。广东省政府2018年提出促进天然气大规模利用的设想与规划，希望通过提高天然气在一次能源消费中的比重助力大气污染防治攻坚战，优化能源结构、构建清洁低碳安全高效的现代能源体系。作为经济大省，广东希望借助天然气发电的系统调峰功能更好地满足需求，优化电源结构。因此，2006年建成深圳大鹏LNG接收站和珠海横琴岛海上天然气接收站运营之后，广东省天然气发电便进入了较快发展时期。在省上相关政策支持下，“十二五”至“十三五”期间，广东省天然气发电机组的建设步伐显著加快。截至2018年底，广东省内建成的天然气电厂已达39家，有天然气调峰、热电联产以及分布式能源站各类项目，天然气电厂总装机容量达2363万千瓦，主要分布在珠三角地区。除广东之外，以江苏、浙江和上海为核心的长三角地区天然气发电情况较为类似，大量的液化天然气接收站建在这一区域，对于天然气发电项目运行提供了地利优势。基于此总体判断，南方沿海地区经济条件较好，是未来重要的天然气发电选址地区。这一地区的气电除了对地区正在或将要发展起来的分布式能源系统起到调峰作用之外，在碳达峰之前更多的是扮演基荷电源的角色。

文章来源：《电力系统保护与控制》 网址: http://www.dlxtbhykzzz.cn/zonghexinwen/2021/0512/887.html