近來(lái)，中國(guó)高溫天氣呈現(xiàn)出持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、范圍廣、強(qiáng)度大的特點(diǎn)，部分區(qū)域電網(wǎng)的用電需求最高負(fù)荷屢次刷新紀(jì)錄。與此同時(shí)，四川盆地到長(zhǎng)江中下游地區(qū)干旱頻發(fā)，以水電為主的四川迎來(lái)歷史同期最少降水量，造成了局部地區(qū)電力缺口加大的嚴(yán)峻局面。這引發(fā)了政府對(duì)能源穩(wěn)定供應(yīng)的高度重視。目前，有關(guān)部門已經(jīng)打出加強(qiáng)電力保供的“組合拳”，從供給側(cè)和需求側(cè)兩方發(fā)力，同時(shí)協(xié)調(diào)跨區(qū)跨省余缺互濟(jì)，這些行動(dòng)均突出強(qiáng)調(diào)了全力保障能源安全的重要性。
結(jié)合“雙碳”目標(biāo)來(lái)看，當(dāng)下中國(guó)主要面臨能源低碳轉(zhuǎn)型與能源安全穩(wěn)定供應(yīng)兩大難題。具體來(lái)看，在低碳轉(zhuǎn)型背景下，中國(guó)的能源安全在中短期和中長(zhǎng)期面臨的挑戰(zhàn)還存在很大差異，需要盡快認(rèn)清不同階段的主要問(wèn)題，并對(duì)癥下藥、逐一解決。
從中短期來(lái)看，中國(guó)能源安全的主要挑戰(zhàn)是極端天氣引發(fā)的局部能源供應(yīng)不足，以及石油對(duì)外依存度高。
今后出現(xiàn)極端天氣的概率很可能還會(huì)增加，氣候風(fēng)險(xiǎn)對(duì)于能源供應(yīng)是一個(gè)重大挑戰(zhàn)。首先，通過(guò)有序用電的方式能夠快速有效地解決高溫天氣導(dǎo)致的電力負(fù)荷突升問(wèn)題，如果可以利用智能電網(wǎng)調(diào)節(jié)居民和工商業(yè)用電比例，則可以減少行政調(diào)整存在的一些弊端。在極端氣溫下，居民用電負(fù)荷波動(dòng)性大，但持續(xù)性不強(qiáng)，對(duì)工業(yè)企業(yè)實(shí)行有序用電，可以暫時(shí)緩解電力供需緊張，保障居民用電。所以，對(duì)于電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的前瞻性規(guī)劃和投資變得更加重要。需要考慮到極端氣象條件可能產(chǎn)生的影響，讓電網(wǎng)變得更具“彈性”、更智能。
其次，電網(wǎng)設(shè)計(jì)應(yīng)該從系統(tǒng)、互聯(lián)的角度出發(fā)，盡量避免獨(dú)立電網(wǎng)的出現(xiàn)，通過(guò)區(qū)域系統(tǒng)互聯(lián)電網(wǎng)，各區(qū)域之間調(diào)配、傳輸電力，既可以減少局部停電或供應(yīng)不足帶來(lái)的損失，又可以在新能源裝機(jī)快速增長(zhǎng)的情況下保障消納問(wèn)題。
最后，豐富電力來(lái)源，更靈活地發(fā)揮煤電“壓艙石”的作用，這對(duì)于穩(wěn)定極端情況下電力供應(yīng)而言都是重要的保障。
中國(guó)目前的石油對(duì)外依存度較高。數(shù)據(jù)顯示，2021年中國(guó)石油對(duì)外依存度接近73%，能源供應(yīng)容易受到地緣政治沖突影響。雖然中國(guó)石油供應(yīng)長(zhǎng)期以來(lái)十分穩(wěn)定，但是政治沖突、貿(mào)易風(fēng)險(xiǎn)對(duì)石油供應(yīng)的威脅仍不可小覷，俄烏沖突就已經(jīng)提出了警告。眾所周知，俄烏沖突給歐洲的能源供應(yīng)帶來(lái)了巨大的難題，導(dǎo)致歐洲面臨嚴(yán)重的能源短缺，而且其在短期內(nèi)難以找到充足的油氣能源供應(yīng)來(lái)替代。目前，居高不下的能源價(jià)格已經(jīng)嚴(yán)重影響到了歐洲社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
具體到中國(guó)來(lái)說(shuō)，目前我們的油氣在能源消費(fèi)中的占比不到30%，油氣供應(yīng)短缺的影響相對(duì)可控，但是石油安全供應(yīng)問(wèn)題仍然不可忽視。以“雙碳”目標(biāo)為導(dǎo)向的低碳轉(zhuǎn)型，給中國(guó)降低石油依存度提供了具體的解決方案。短期內(nèi)，中國(guó)的能源安全主要還是通過(guò)大規(guī)模發(fā)展電動(dòng)汽車進(jìn)行石油替代，利用能源供給端的清潔化和能源使用端的電氣化合力降低石油對(duì)外依存度。
從中長(zhǎng)期來(lái)看，為了實(shí)現(xiàn)2060年碳中和目標(biāo)，風(fēng)電、光伏最終在一次能源結(jié)構(gòu)中的占比大約需要達(dá)到65%-70%之間。屆時(shí)，中國(guó)的能源結(jié)構(gòu)已經(jīng)轉(zhuǎn)為以新能源為主體的低碳能源結(jié)構(gòu)，如何將輸出不穩(wěn)定的風(fēng)電、光伏轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的電源，將是保障能源安全的重大難題。
具體來(lái)說(shuō)，中國(guó)目前仍然以火電為主，風(fēng)電、光伏發(fā)電占比低于10%。所以，在風(fēng)電、光伏出現(xiàn)較大波動(dòng)時(shí)，可以通過(guò)穩(wěn)定的火力發(fā)電等方式進(jìn)行彌補(bǔ)。在這種情況下，風(fēng)光電配儲(chǔ)的規(guī)模較小，而且發(fā)揮作用不大，因此對(duì)電力系統(tǒng)的智能化程度和儲(chǔ)能的發(fā)展要求不高。但是，在中長(zhǎng)期規(guī)劃中，“雙碳”目標(biāo)要求風(fēng)電光伏等新能源的發(fā)電占比達(dá)到65%以上，甚至將近70%，煤電在電力系統(tǒng)中占比將大幅下降，只能在配備碳捕集、利用與封存 (CCUS) 技術(shù)的情況下作為應(yīng)急能源。此時(shí)，要打造一個(gè)穩(wěn)定的低碳電力結(jié)構(gòu)，就必須配備大規(guī)模儲(chǔ)能以及智能化的電網(wǎng)管理系統(tǒng)。
應(yīng)對(duì)未來(lái)風(fēng)電光伏大比例接入后的電力安全供應(yīng)問(wèn)題，需要考慮未來(lái)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。具體來(lái)說(shuō)，在以風(fēng)電光伏為主體的新能源電力系統(tǒng)中，發(fā)電端整體成本可能會(huì)隨著裝機(jī)規(guī)模擴(kuò)大和技術(shù)創(chuàng)新而逐漸下降，而輸配電側(cè)為了保持電力穩(wěn)定供應(yīng)可能面臨越來(lái)越高的成本。未來(lái)電力系統(tǒng)的總體成本可能更多集中在穩(wěn)定電力供應(yīng)方面，而這些成本將隨著新能源電力系統(tǒng)和儲(chǔ)能系統(tǒng)的快速增長(zhǎng)而不斷擴(kuò)大。目前電力系統(tǒng)內(nèi)部難以消化轉(zhuǎn)型成本，需要外部的參與，讓用戶和消費(fèi)者逐漸參與到穩(wěn)定供應(yīng)的成本分擔(dān)中來(lái)。
