科技創(chuàng)新

青海電力市場首現(xiàn)“峽谷曲線”,未來如何破局?

ainet.cn   2024年03月29日

結(jié)論:中國目前的上網(wǎng)電價(jià)大多在0.3~0.4元/度區(qū)間,風(fēng)光發(fā)電的度電成本已降至0.15元/度水平,留給儲(chǔ)能的盈虧空間約為0.2元/度。因此,0.2元/度的全壽命度電成本,將成為考驗(yàn)每個(gè)技術(shù)是否可用于大規(guī)模儲(chǔ)能的關(guān)鍵指標(biāo)。

2022年,青海省清潔能源裝機(jī)比例突破4000萬千瓦,裝機(jī)占比達(dá)到91.2%,清潔能源發(fā)電量已經(jīng)占據(jù)主導(dǎo)地位;其中風(fēng)電裝機(jī)容量972萬千瓦,占比21.8%,太陽能發(fā)電裝機(jī)容量1842萬千瓦,占比41.2%。從發(fā)電量占比來看,水電發(fā)電量427億千瓦時(shí),占各類電源總發(fā)電量的43.0%;太陽能發(fā)電量256億千瓦時(shí),占各類電源總發(fā)電量的25.8%;風(fēng)電發(fā)電量156億千瓦時(shí),占各類電源總發(fā)電量的15.7%。青海省清潔能源產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,但隨之而來的挑戰(zhàn)也日益凸顯。

由于清潔能源裝機(jī)規(guī)模的迅速增長,青海省面臨的一個(gè)問題是美國式的“電力鴨子”曲線現(xiàn)象的出現(xiàn),即全天電力需求和可再生能源(如太陽能)的需求凈值的差異曲線,因其曲線類似鴨子而得名“鴨子曲線”。“鴨子曲線”反映了不斷增長的光伏裝機(jī)量帶來的挑戰(zhàn),導(dǎo)致白天的凈需求減少(鴨子的腹部),日落時(shí)急劇增加(鴨子的頸部),肚子越來越深,脖子每年都變得越來越陡峭和更長。十多年前,著名的加州電網(wǎng)凈負(fù)荷“鴨子曲線”引導(dǎo)全球能源界開始關(guān)注儲(chǔ)能需求,大家希望通過儲(chǔ)能來平緩鴨子曲線。然而十多年過后的今天,鴨子曲線已經(jīng)加劇成峽谷曲線”。

加州電網(wǎng)“鴨子曲線”出現(xiàn)的主要原因是光伏發(fā)電量在中午時(shí)達(dá)到最大,在傍晚沒有太陽能時(shí)消失,但此時(shí)的電力需求卻急劇上升,而此時(shí)光伏發(fā)電無法滿足這種需求。理論上來看,當(dāng)光伏發(fā)電量在電網(wǎng)中的占比超過20%的時(shí)候,電網(wǎng)就會(huì)面臨著“鴨子曲線”的困擾,而青海這一占比早在2022年就已達(dá)到25%,其電力調(diào)配不平衡問題直追美國加州當(dāng)下的“峽谷曲線”。從我國青海省近期公布的新能源裝機(jī)比例以及對電價(jià)的調(diào)整,似乎佐證了青海省正在面臨著與加州相同的電力“鴨子曲線”或更嚴(yán)重的“峽谷曲線”。

3月22日,青海省發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于向社會(huì)公開征求優(yōu)化完善我省峰谷分時(shí)電價(jià)政策(征求意見稿)意見的公告》。其中明確"青海省對所有執(zhí)行峰谷分時(shí)電價(jià)政策的工商業(yè)用戶用電峰谷時(shí)段進(jìn)行調(diào)整:高峰時(shí)段7:00-9:00,17:00-23:00;低谷時(shí)段9:00-17:00;其余時(shí)間為平時(shí)段。特別是在高峰時(shí)段電價(jià)上浮63%,低谷時(shí)段電價(jià)下浮65%的政策將引導(dǎo)用戶在低谷時(shí)段集中用電,減少高峰時(shí)段的用電,試圖平衡電力供需關(guān)系,降低用電高峰期的壓力。"

當(dāng)前青海面臨的問題是白天發(fā)電量大,電網(wǎng)輸送通道有限,無法將所有電力輸送到正是電價(jià)高峰期的東部地區(qū)。為了進(jìn)行就地消納,青海引進(jìn)了許多高能耗產(chǎn)業(yè),這些產(chǎn)業(yè)通常需要24小時(shí)不間斷運(yùn)行,以降低對設(shè)備與產(chǎn)品的負(fù)面影響,因而也帶來了夜間發(fā)電不夠的問題。根據(jù)“峽谷曲線”的發(fā)展趨勢,在風(fēng)光發(fā)電占比高的地區(qū),早晚高峰會(huì)成為常態(tài)。這個(gè)現(xiàn)象率先在青海出現(xiàn),是因?yàn)樵撌》蒿L(fēng)光發(fā)電占比居全國領(lǐng)先水平,可以預(yù)見五到十年后的中國也將面臨相同的問題。

對于青海一省而言,可以通過擴(kuò)建電網(wǎng)通道來解決白天發(fā)電過剩的問題,然而依然無法解決早晚發(fā)電不夠的問題。而對于全國來說,電網(wǎng)通道只能解決白天發(fā)電空間不均衡的問題,同樣無法解決發(fā)電時(shí)間不均衡問題。因此,進(jìn)行日內(nèi)的大規(guī)模儲(chǔ)能調(diào)峰,是解決發(fā)電時(shí)間不均衡的唯一途徑。中國設(shè)立的2030碳達(dá)峰目標(biāo),預(yù)估需要風(fēng)光發(fā)電量占比超過25%,大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性是否能滿足自我盈利,這將是所有技術(shù)路線都將面臨的“靈魂拷問”。中國目前的上網(wǎng)電價(jià)多數(shù)在0.3~0.4元/度區(qū)間,風(fēng)光發(fā)電的度電成本已降至0.15元/度水平,留給儲(chǔ)能的盈虧空間約為0.2元/度。因此,0.2元/度的全壽命度電成本,將成為考驗(yàn)每個(gè)技術(shù)是否可用于大規(guī)模儲(chǔ)能的關(guān)鍵指標(biāo)。

(來源:中和儲(chǔ)能)

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