農村新型能源系統建設是新型電力系統建設的突破口
建立新型的
電力系統,將使現有電力系統產生革命性變化:
① 電源將由集中式電源轉為集中與分布相結合的電源;
② 電網將由目前的單向授電電網轉為雙向有源電網;
③ 系統的穩定性將由依靠電源側的轉動慣量和同步容量轉為較多地依靠負載側的分布式蓄電;
④ 供電的可靠性則由目前的依賴冗余備用轉為依賴分布式電源和蓄電;
⑤ 電力的供需關系由目前的“源隨荷變”轉為“荷隨源變”;
⑥ 電力成本也由目前不同時段的2~3倍之差轉變為不同時段之間5倍以上的差別。
這些變化既關乎基礎研究和技術研發,又涉及電力
政策、定價機制的調整,更需要用電方式的適應和新用電文化的建立。在保證用電安全、社會穩定和經濟持續發展的前提下完成新型電力系統建設,將是一場有待深入探索的電力技術與用電文化的革命。
若在我國東部的中心城市開始嘗試新型電力系統的建設,就要全面改造目前的電力系統,在改造過程中保證供電的安全性和穩定性將是很大的挑戰;同時,這些地區作為主要的用電大戶,電力政策和價格機制的調整也會對電力的供銷雙方帶來巨大影響。這些都會在一定程度上影響這些地區的安全供電,從而影響到當地的社會和經濟活動。所以,新型電力系統的革命很難從東部中心城市開始嘗試。而我國西部地區屬于目前的火電和未來的可再生電力的主要生產地區,而新型電力系統的革命同時要涉及發電側和負荷側,沒有需求側響應的用電方式的呼應,電源側也很難實現火電向風電光電的全面轉換。因此,在承擔重要的“西電東送”任務的西部,也很難率先進行電力革命的探索。
而對于我國中東部農村地區,目前電力系統的建設還相對落后,準備巨大投入的農村電網增容改造正在規劃和進行中。按照以屋頂光伏為基礎的模式重新規劃這些地區的電力系統,將增容改造資金用來投入這一新方式的改造,可減少屋頂光伏系統建設的資金壓力;由集中式向分布式電力系統的改造,也不會對農村的社會和經濟活動帶來太大的干擾;而由于農村地區電力
市場僅占我國電力市場的很小比例,與新型電力系統相呼應的電力政策與機制的改革在農村先行先試,將不會對整個電力市場形成太大的沖擊,因此在該地區進行探索試點將可能為后續電力系統的改革提供可參考的借鑒。
如此,以屋頂光伏為基礎的農村新能源系統的建設,或將是我國建設新型電力系統的突破口。這既是建設社會主義新農村、實施鄉村振興戰略的重要組成部分,也有望成為實現我國低碳發展、完成電力系統革命可邁出的第一步。
作者丨江億 中國工程院院士,清華大學建筑
節能研究中心主任
胡姍 清華大學建筑節能研究中心,助理研究員