如果只能依靠大電網(wǎng)，就要看看電網(wǎng)到底需要什么樣的電源。

 

在大電網(wǎng)中，為什么說(shuō)可再生能源的發(fā)展一定需要煤機(jī)？在這個(gè)討論語(yǔ)境下，煤機(jī)能做的事情，燃機(jī)也可以做到，甚至可以做得更好。為什么只談煤機(jī)，不考慮大規(guī)模發(fā)展燃機(jī)替代煤機(jī)呢？主要原因是考慮到國(guó)內(nèi)天然氣產(chǎn)量遠(yuǎn)低于需求量，加上燃?xì)鈾C(jī)組的國(guó)產(chǎn)化程度比較低，因此，發(fā)展煤機(jī)對(duì)能源安全和能源價(jià)格水平更有益處。

 

首先，煤機(jī)可以為電網(wǎng)提供日內(nèi)調(diào)節(jié)能力，這已經(jīng)被全社會(huì)所熟知，煤機(jī)還能提供容量備用。當(dāng)然，在可以承受電價(jià)適當(dāng)上漲的情況下，儲(chǔ)能也可以提供削峰填谷的調(diào)節(jié)能力，只是目前從經(jīng)濟(jì)上看，上文京津唐的例子已經(jīng)說(shuō)明電化學(xué)儲(chǔ)能還不能作為多日容量備用，更談不到季節(jié)性備用了。

 

以云南為例說(shuō)明容量備用的作用，云南修建了多座多年調(diào)節(jié)水庫(kù)，以至于部分大型電站枯期比豐期電量發(fā)得多。在調(diào)節(jié)水庫(kù)中，有兩個(gè)龍頭水庫(kù)，可以把多年間上游的多余水量存在水庫(kù)中，以豐補(bǔ)枯。從這個(gè)意義上看，現(xiàn)在云南電力領(lǐng)域已經(jīng)具備了實(shí)現(xiàn)碳中和的條件，但云南仍要保留1000多萬(wàn)千瓦的煤電裝機(jī)。宣威電廠“破產(chǎn)不停產(chǎn)”，在多份公告中提到要保留生產(chǎn)能力，就是因?yàn)樵颇闲枰弘娮鳛槿萘總溆茫呐氯∪觌娏科胶庵校耆恍枰渖a(chǎn)電能量。每年汛期到來(lái)之前，水電都要為迎接汛期騰庫(kù)，把水位降低。騰庫(kù)的工作要提前進(jìn)行，而在水電出力不足的時(shí)候，仍然要保持電力供應(yīng)，如果使用電化學(xué)儲(chǔ)能，需要投資數(shù)萬(wàn)億元，經(jīng)濟(jì)無(wú)法承受，于是這個(gè)時(shí)段只能完全依靠煤機(jī)填補(bǔ)空缺。云南每年水電騰庫(kù)的時(shí)期是其全年電力供應(yīng)最緊張的時(shí)期。在這個(gè)時(shí)期，調(diào)度給電廠發(fā)出的生產(chǎn)指令，通常是釋放最大生產(chǎn)能力，要求不惜代價(jià)購(gòu)煤。在其他新能源規(guī)模較大的省區(qū)也有這種現(xiàn)象，隨著風(fēng)電、光伏的發(fā)展，需要煤機(jī)來(lái)提供容量備用。這些年，部分地區(qū)通常錯(cuò)誤地用打壓煤電的方式來(lái)發(fā)展可再生能源，年底年初華中、西北部分省區(qū)供應(yīng)緊張，在一定程度上也是有效容量不足造成的。

 

其次，煤電還為電力系統(tǒng)提供了轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量表示的是一個(gè)物體維持其原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的能力，其能力大小與質(zhì)量有關(guān)，這種能力是維持系統(tǒng)穩(wěn)定的重要因素。目前世界范圍內(nèi)，還沒(méi)有運(yùn)行零轉(zhuǎn)動(dòng)慣量電網(wǎng)的經(jīng)驗(yàn)。有人說(shuō)虛擬同步發(fā)電機(jī)可以替代煤機(jī)，起到同樣的作用，但這種方式在技術(shù)上尚未得到驗(yàn)證，況且其造價(jià)是普通煤機(jī)的3-4倍。

 

當(dāng)下，能夠提供調(diào)節(jié)能力、容量備用、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量功能的主要是使用礦石類燃料的發(fā)電機(jī)組，比如核電、煤電、燃?xì)鈾C(jī)組。水電也可以提供容量備用，但是受到來(lái)水、天氣的制約。對(duì)電網(wǎng)而言，最基本的要求是電力連續(xù)、可靠。風(fēng)電、光伏要在電網(wǎng)的通行規(guī)律下運(yùn)行，需要付出一定的經(jīng)濟(jì)代價(jià)，當(dāng)前還沒(méi)有找到替代煤電的經(jīng)濟(jì)方案。

 

過(guò)去10年間，歐盟28國(guó)可再生能源發(fā)電量上漲了將近50%，礦石類燃料機(jī)組的總?cè)萘繀s沒(méi)有發(fā)生大的變化。能效的提高使得歐盟的總用電量下降。這種情況下，英國(guó)卻發(fā)生了停電事件，德國(guó)電力系統(tǒng)可靠性也在下降。這些事件背后出現(xiàn)的問(wèn)題值得我們關(guān)注。