在談“十四五”可再生能源與傳統電源容量比例之前，必須弄清可再生能源與傳統能源為什么會產生關系？產生的關系是什么？

　　問題一：大電網和電化學儲能是什么關系？

　　大電網和儲能技術都能夠基本解決可再生能源的波動性問題。解決的技術方案各有千秋，但是在經濟性上，大電網和電化學儲能技術是競爭技術（相互替代）關系，也就是俗話說的“你死我活”關系。大電網通過電力市場機制調動包含負荷側在內的各種調節資源，抵消可再生能源間歇性和季節性波動的缺點，實現可再生能源在能源占比中的不斷提高。儲能，特別是電化學儲能，直接通過存儲電能方式，實現可再生能源電能生產的時空轉移。大電網技術和電化學儲能的經濟性非常容易比較，只要化學電芯每公斤重量能夠存儲的電能超過4千瓦時，就相當于每公斤化學電芯能夠承載的能量超過1200克標煤（大約2000克原煤），在經濟性上大電網就沒有存在的必要，燃料輸送將變化為電芯的輸送。

　　目前，主流電芯技術每公斤大約能存儲經濟性戰勝大電網技術所需能量的十分之一到二十分之一左右，毫無競爭力。從另一個角度看，現有主流電化學儲能技術存放一度電的成本大約為5毛錢，任何電源與之配合產生的上網價格都是我國發電綜合電價的1.5倍以上，所以在可預見的時間里，電化學儲能技術（電能量應用）在大電網技術的經濟性面前尚不構成本質挑戰。因此，可再生能源的消納，“十四五”期間必須主要依靠大電網技術。消納方式使可再生能源和傳統電源在大電網中發生了“緊密”的聯系。

　　問題二：可再生能源的大幅增長對大電網產生了什么影響？

　　目前到“十四五”期間，“上網”仍是可再生能源消納的最主要手段，雖然分布式供電已經興起，但是“十四五”期間仍然難以作為可再生能源發展的主要方式，即使分布式供電也大多不能單獨成為一個孤立用能系統，仍然是以并網分布式為主。大型電網正常運行的首要需求是什么呢？在“N個9”可靠性的要求下，答案會變得非常簡單：安全可靠、穩定供應。

　　不能連續穩定供電是可再生能源與生俱來的天賦，即使建有龍頭水庫的水電，也不能擺脫來水極枯造成發電出力下降的可能。當然，隨著可再生能源預測技術的進步，可再生能源的預測越來越準確，這個問題能夠得到一定程度的解決，但是可再生能源靠天吃飯的一次動力1注定了，在現有的技術經濟條件下，可再生能源預測不可能完全準確，也不可能按照系統需要的精度和速度進行大幅調節。

　　與此同時，隨著社會經濟的發展和人民生活水平的提高，特別是我國已經達到很高的供電可靠性，電力用戶承受停電的能力和心理預期不斷下降，換另一句話說，電力用戶不接受頻繁和長周期的意外停電。兩方面的此消彼長，造成可再生能源的運行特性確實相對電力系統的穩定運行是個不友好的短板，相對電力用戶高質量用電的期望也是個不友好的短板，大量接納存在弱點的可再生能源，而不考慮其他措施，一定會引起電力系統的可靠性下降，沒有煤電等傳統電源，電力系統也無法運行。因此，所謂煤電等傳統電源快速退出實在是“無稽之談”，但是保持或增長煤電等傳統電源并不意味著，負荷電量增長會由煤電等傳統電源分享，而實際上煤電等傳統電源的總發電量呈快速下降趨勢。

　　問題三：傳統電源為了大電網能夠更多容納可再生能源提供了什么服務？

　　以煤電為代表的傳統電源，由于一次能源（主要是煤炭）可以在廠內存儲，運行特點就是穩定可靠，可以隨負荷變化大幅度進行波動，實際上煤電通過提供調節服務實現可再生能源出力進行時空轉移方面與電化學儲能的作用是一樣的。我國金牌煤電機組已經可以做到數年不出現非計劃停運，可靠性更是上了一層樓。因此，煤電機組為代表的傳統電源非常適合大電網生產需要，不但“自己不惹事”，還能“替別人平事”，能夠滿足大電網運行離不開的電壓支撐、負荷跟隨、系統穩定等角色需要。

　　大電網消納風電、光伏等可再生能源最為需要的是煤電等可調節機組提供的快速爬坡服務和容量備用服務，消納水電等可再生能源最需要的是煤電等可調節機組提供的季節性容量備用2。容量備用服務容易理解，即可再生能源往往具有季節性3和波動性，在可再生能源出力不足，不能滿足用電需要的時期，需要依靠煤電等傳統電源提供用戶所需電能。快速爬坡服務通俗的講，是指煤電等傳統電源處于熱備用狀態下，能夠以較高的速度增加出力，用以填補可再生能源間歇性出力期間造成的用電缺口，也可以較高的速度減少出力，用以滿足可再生能源的突然出力增加。國外煤電等可調節機組的靈活性改造主要方向之一，就是提升可調節機組增減出力的速度，用以沖抵可再生能源突然失去（增加）出力4對系統的影響。實際上，可再生能源穿透率達到一定水平后，每增加一個百分點，對電力系統快速爬坡能力的要求都是質的變化。在目前的技術經濟條件下，依靠可調節機組提供快速爬坡服務是有一定物理限制的。

　　傳統電源為可再生能源提供的快速爬坡服務有物理極限，因此，通過電力現貨市場調動負荷側響應大電網需要，成為電力市場化國家的主流努力方向，德國的“工業4.0”重要內容就是讓負荷響應彌補可再生能源瞬時損失的出力，替代傳統電源的快速爬坡。但是無論如何，傳統電源能夠提供的季節性容量備用是負荷響應無法替代的，因為用戶能實現日以上能量移動的能力在經濟上難以接受。

　　另外還要指出，大電網的聯網理論上可以減少備用，在同等傳統電源裝機容量的情形下，更加充分的利用備用，實現不增加傳統電源裝機容量而增加大電網消納可再生能源的目的。但是，實踐中我國主要以直流線路跨區聯網的方式，一方面難以靈活共享兩側備用，另一方面為了保證直流的穩定和預防直流線路失電產生的沖擊，送受兩端所需要的備用在一定情況下不減反增。如以交流方式聯網還面臨經濟性和安全的討論。因此，實踐經驗證明大電網擴大范圍達到一定規模后，持續擴大電網覆蓋范圍，并不一定能夠減少對傳統電源容量增長的要求。

　　從以上三個問題的答案看，傳統能源的發展與可再生能源的發展密切相關，在讓出電量空間的前提下，是可再生能源發展最為可靠、可行的依靠力量。

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