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国家电网:持续推进能源转型,积极赋能绿色发展

国资报告杂志社 国资报告 2023-04-19


编者按

实现碳达峰、碳中和,是以习近平同志为核心的党中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策,对我国实现高质量发展、全面建设社会主义现代化强国具有重要意义。多年来,国资委督促指导中央企业大力推进节能降碳工作,取得积极进展。2021年12月,国务院国资委正式发布《关于推进中央企业高质量发展做好碳达峰碳中和工作的指导意见》,扎实推进中央企业在推进国家碳达峰、碳中和中发挥示范引领作用。


在今年“全国低碳日”之际,《国资报告》杂志推出特别策划《“双碳”之约:中央企业走绿色转型高质量发展之路》,介绍中央企业如何在“双碳”目标引领下自觉肩负历史使命,积极应对挑战,主动拥抱未来,走绿色转型高质量发展之路,共建美丽家园。


今天,我们为您分享第一篇央企案例《国家电网:持续推进能源转型,积极赋能绿色发展》——

文 · 本刊记者 谭峰
《国资报告》杂志2022年第6期
“双碳”目标下,中国能源电力系统清洁低碳转型任务重大且艰巨。相关数据显示,中国能源燃烧的二氧化碳排放约为98亿吨,其中电力行业约39亿吨。可见,要实现碳达峰、碳中和目标,电力是主战场之一。
“作为电力行业的龙头企业,国家电网力争当好主力、打好先锋。2021年3月,国家电网发布了碳达峰、碳中和行动方案,构建以新能源为主体的新型电力系统,努力当好能源清洁低碳转型的引领者、推动者、先行者。”国家电网有限公司董事长、党组书记辛保安说。他在接受采访时表示,中国能源行业碳排放占全国总量的80%以上。实现“双碳”目标,将倒逼能源行业以清洁低碳为方向,全面加快转型。这将是一场能源体系的系统性、根本性变革,既面临许多的挑战,也面临难得的机遇。
近年来,国家电网牢固树立“能源转型、绿色发展”理念,加快电网发展,加大技术创新,推动能源电力从高碳向低碳、从以化石能源为主向以清洁能源为主转变,加快形成绿色生产和消费方式。同时,在能源清洁低碳转型过程中,许多新业务、新业态、新模式不断涌现,开辟了新的发展空间,孕育了新的增长动能,这赋予了国家电网实现跨越升级的绝佳机遇。

加快能源电力转型,助力生态文明建设
全力推动新能源发展,促进能源供给清洁化。国家电网不断加强输电通道建设,跨省区输电能力达到2.3亿千瓦,输送清洁能源电量比例43%,实现全国范围资源优化配置。加快抽水蓄能电站建设,“十三五”以来累计开工抽水蓄能电站21座、装机容量2853万千瓦,在运在建规模达到6236万千瓦,提升新能源消纳能力。国家电网抽水蓄能和新能源部前期处处长宋倩介绍:“‘十四五’期间,国家电网将积极推动抽水蓄能电站科学布局、多开多投,力争在新能源集中开发地区和负荷中心开工2000万千瓦以上装机、1000亿元以上投资规模的抽水蓄能电站。”2020年底,公司经营区清洁能源装机7.1亿千瓦,占比42%。其中风电和太阳能发电装机4.5亿千瓦,占比26%,比2015年提高14个百分点,利用率达到97.1%;21个省区新能源成为第一、第二大电源;风电和太阳能发电发电量5872亿千瓦时,减少电煤消耗2.5亿吨、减排二氧化碳4.5亿吨。
大力实施电能替代,促进终端能源消费电气化。国家电网全面完成北方地区“煤改电”任务,累计完成1063万户,助力打赢蓝天保卫战。加快电动汽车充电网络建设,建成覆盖176个城市的高速公路快速充电网络,搭建全球规模最大的智慧车联网平台,支持新能源汽车产业发展。贯彻长江经济带发展战略,积极推动长江沿线港口岸电建设,累计建成岸电设施1203套,实现长江主要港口岸电基本覆盖。近年来,国家电网累计实现替代电量8677亿千瓦时,相当于减少散烧煤4.8亿吨、减排二氧化碳8.7亿吨,电能占终端能源消费比重达到27%左右。国家电网市场营销部市场处处长王昊表示,“十四五”期间,国家电网将推动电动汽车、港口岸电、纯电动船、公路和铁路电气化、工业生产窑炉和锅炉电替代等,替代电量将达到6000亿千瓦时。   
张北柔直工程航拍图(邹明 摄影)
加强电力技术创新,促进清洁能源利用高效化。创新是引领发展的第一动力;实现“双碳”目标,同样需要创新。近年来,国家电网在储能、新能源交易、电动汽车等方面,利用大数据、区块链、人工智能等前沿技术,依托新能源云、智慧车联网平台等开展了多项创新。“借助区块链上数据不可篡改、可追溯的特性,每一度清洁电力都拥有了自己的‘标记’。共享储能提供方、新能源电站、储能电站的业主可以像买卖股票一样,轻松便捷地进行竞价交易。”国网电商公司所属国网区块链科技公司技术专家玄佳兴介绍了他们的探索。据悉,国家电网研发并全面掌握特高压核心技术和全套设备制造能力,实现清洁能源大规模、远距离输送。建成国家风光储输、张北柔直等工程,探索新能源友好接入和综合利用新模式。建设“新能源云”平台,提供新能源消纳分析、电源并网、补贴申报、交易结算等一站式服务。在新能源电厂并网与运行控制领域,累计完成科研项目800余项,获得国家科学技术奖项12项,主导制定国际标准9项,主导或重点参与制定国家标准57项、行业标准57项,制定企业标准80项。

探索“双碳”路径,应对严峻挑战
实现“碳达峰、碳中和”,是一项复杂艰巨的系统工程。对于电力企业来说,还面临以下严峻挑战。一是实现“碳中和”时间紧难度大。欧盟等发达经济体二氧化碳排放已经达峰,从“碳达峰”到“碳中和”有50—70年过渡期;中国二氧化碳排放量占全球的30%左右,超过美国、欧盟、日本的总和,从“碳达峰”到“碳中和”仅有30年时间,必须付出艰苦努力。二是统筹碳减排和经济社会发展要求高。欧美主要国家已完成工业化,经济增长与碳排放脱钩;中国尚处于工业化阶段,能源电力需求还将持续攀升,经济发展与碳排放仍存在强耦合关系,必须探索一条经济持续稳定增长情况下,既要保障能源电力安全可靠供应,又能实现碳减排的务实路径。三是能源电力领域任务重。实现“碳中和”的核心是控制碳排放。能源消费达峰后,随着电气化水平提高,电力需求仍将持续增长,电力行业不仅要承接交通、建筑、工业等领域转移的能源消耗和排放,还要对存量化石能源电源进行清洁替代,必须作出更大的贡献。四是电网企业责任大。推进能源清洁低碳转型,关键是加快发展非化石能源,尤其风电、太阳能发电等新能源。数据显示,中国95%左右的非化石能源主要通过转化为电能加以利用。电网连接电力生产和消费,是重要的网络平台,是能源转型的中心环节,是电力系统碳减排的核心枢纽,既要保障新能源大规模开发和高效利用,又要满足经济社会发展的用电需求。电网企业面临保安全、保供应、降成本的巨大压力,同时自身节能减排任务繁重。
基于此,国家电网提出了能源电力落实“碳达峰、碳中和”的实施路径,坚持系统观念、建立平台思维、加强科技创新、发挥市场作用,以保障电力系统安全运行、保障能源电力可靠供应、保障电力行业可持续发展为基础,加快推进能源供给多元化清洁化低碳化、能源消费高效化减量化电气化。
在能源供给侧,国家电网构建多元化清洁能源供应体系。一是大力发展清洁能源,最大限度开发利用风电、太阳能发电等新能源,坚持集中开发与分布式并举,积极推动海上风电开发;大力发展水电,加快推进西南水电开发;安全高效推进沿海核电建设。二是加快煤电灵活性改造,优化煤电功能定位,科学设定煤电达峰目标。煤电充分发挥保供作用,更多承担系统调节功能,由电量供应主体向电力供应主体转变,提升电力系统应急备用和调峰能力。三是加强系统调节能力建设,大力推进抽水蓄能电站和调峰气电建设,推广应用大规模储能装置,提高系统调节能力。四是加快能源技术创新,提高新能源发电机组涉网性能,加快光热发电技术推广应用。推进大容量高电压风电机组、光伏逆变器创新突破,加快大容量、高密度、高安全、低成本储能装置研制。预计2025、2030年,非化石能源占一次能源消费比重将达到20%、25%左右。
由国网冀北电力负责建设运营的国家风光储输示范工程光伏区
在能源消费侧,国家电网全面推进电气化和节能提效。一是强化能耗双控,坚持节能优先,把节能指标纳入生态文明、绿色发展等绩效评价体系,合理控制能源消费总量,重点控制化石能源消费。二是加强能效管理,加快冶金、化工等高耗能行业用能转型,提高建筑节能标准。以电为中心,推动风光水火储多能融合互补、电气冷热多元聚合互动,提高整体能效。三是加快电能替代,支持“以电代煤”“以电代油”,加快工业、建筑、交通等重点行业电能替代,持续推进乡村电气化。四是挖掘需求侧响应潜力,构建可中断、可调节多元负荷资源,完善相关政策和价格机制,引导各类电力市场主体挖掘调峰资源,主动参与需求响应。预计2025、2030年,电能占终端能源消费比重将达到30%、35%以上。

当好引领者、推动者和先行者
在接下来实现“双碳”的路程上,国家电网将继续发挥“大国重器”作用,建设安全高效、绿色智能、互联互通、共享互济的坚强智能电网,加快电网向能源互联网升级,争排头、做表率。正如辛保安所说,“‘双碳’目标提出后,国家电网第一时间研究落实。基于公司的行业地位和电网的角色作用,我们给自己的定位是——争当能源清洁低碳转型的引领者、推动者、先行者”。
所谓当好“引领者”,就是充分发挥国家电网的“桥梁”和“纽带”作用,带动产业链、供应链上下游,加快能源生产清洁化、能源消费电气化、能源利用高效化,推进能源电力行业尽早以较低峰值达峰;当好“推动者”,应进一步促进技术创新、政策创新、机制创新、模式创新,引导绿色低碳生产生活方式,推动全社会尽快实现“碳中和”;当好“先行者”,要系统梳理输配电各环节、生产办公全领域节能减排清单,深入挖掘节能减排潜力,实现企业碳排放率先达峰。
为了当好“引领者”,国家电网将加快构建坚强智能电网,加大跨区输送清洁能源力度。推进各级电网协调发展,支持新能源优先就地就近并网消纳。在送端,完善西北、东北主网架结构,加快构建川渝特高压交流主网架,支撑跨区直流安全高效运行。在受端,扩展和完善华北、华东特高压交流主网架,加快建设华中特高压骨干网架,构建水火风光资源优化配置平台,提高清洁能源接纳能力。
持续提升已建输电通道利用效率,作为电网发展主要内容和重点任务。“十四五”期间,国家电网推动配套电源加快建设,完善送受端网架,推动建立跨省区输电长效机制,已建通道逐步实现满送,提升输电能力3527万千瓦。新增跨区输电通道以输送清洁能源为主,“十四五”规划建成7回特高压直流,新增输电能力5600万千瓦。到2025年,国家电网经营区跨省跨区输电能力达到3.0亿千瓦,输送清洁能源占比达到50%。
优化电网调度运行,加强电网统一调度。统筹送受端调峰资源,完善省间互济和旋转备用共享机制,促进清洁能源消纳多级调度协同快速响应。加强跨区域、跨流域风光水火联合运行,提升清洁能源功率预测精度,统筹全网开机,优先调度清洁能源,确保能发尽发、能用尽用。
为了当好“推动者”,国家电网将统筹开展重大科技攻关。围绕“碳达峰、碳中和”目标,加快实施“新跨越行动计划”,同步推进基础理论和技术装备创新。针对电力系统“双高”“双峰”特点,加快电力系统构建和安全稳定运行控制等技术研发,加快以输送新能源为主的特高压输电、柔性直流输电等技术装备研发,推进虚拟电厂、新能源主动支撑等技术进步和应用,研究推广有源配电网、分布式能源、终端能效提升和能源综合利用等技术装备研制,推进科技示范工程建设。加强“大云物移智链”等技术在能源电力领域的融合创新和应用,促进各类能源互通互济,源网荷储协调互动,支撑新能源发电、多元化储能、新型负荷大规模友好接入。到2025年,初步建成国际领先的能源互联网。
为了当好“先行者”,国家电网将全面实施电网节能管理。优化电网结构,推广节能导线和变压器,强化节能调度,提高电网节能水平。加强电网规划设计、建设运行、运维检修各环节绿色低碳技术研发,实现全过程节能、节水、节材、节地和环境保护。加强六氟化硫气体回收处理、循环再利用和电网废弃物环境无害化处置,保护生态环境。强化建筑节能,推进现有建筑节能改造和新建建筑节能设计,推广采用高效节能设备,充分利用清洁能源解决用能需求。积极参与全国碳市场建设,充分挖掘碳减排(CCER)资产,建立健全公司碳排放管理体系,发挥公司产科研用一体化优势,培育碳市场新兴业务,构建绿色低碳品牌,形成共赢发展的专业支撑体系。

end


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