該項目由國網(wǎng)能源研究院、發(fā)改委能源研究所、中國電力企業(yè)聯(lián)合會以及丹麥EA Energy Analyses咨詢公司共同參與合作完成。在發(fā)布會上，項目各參與方以現(xiàn)場和zoom連線的方式共同向近百名中外來賓和觀眾分享了項目的研究成果，暢想合作未來。
“ENTSO-E電網(wǎng)規(guī)劃模型中國演示”項目旨在展示歐洲ENTSO-E電網(wǎng)規(guī)劃模型及方法在中國電網(wǎng)規(guī)劃情景下的應(yīng)用，從而闡明了電力市場將如何決定電網(wǎng)的使用和擴(kuò)張，驗證了有效的電網(wǎng)規(guī)劃將如何助力于促進(jìn)整合不斷增長的可再生能源發(fā)電。
在中歐能源合作平臺的協(xié)調(diào)努力下，經(jīng)過中歐雙方專家為期近兩年的深入交流探討，項目終于圓滿完成。正如歐盟駐華代表團(tuán)氣候與能源參贊傅維恩(Octavian Stamate)在報告發(fā)布會上所表示的那樣，這一旗艦報告的編制過程和最終發(fā)布標(biāo)志著中歐雙方在電網(wǎng)規(guī)劃領(lǐng)域取得了的重要且積極的合作成果，充分體現(xiàn)了中歐能源領(lǐng)域密切合作、攜手應(yīng)對能源轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)的堅定信心。
歐盟駐華代表團(tuán)氣候與能源參贊 傅維恩
一個國家該如何確保電網(wǎng)能夠可靠地滿足其人們?nèi)找嬖鲩L的用電需求?隨著可再生能源發(fā)電的快速增長，如何在不影響供電穩(wěn)定的情況下將其整合納入復(fù)雜的電力網(wǎng)絡(luò)?在各國努力阻止全球氣溫升超過1.5攝氏度之際，這些計劃在應(yīng)對氣候緊急狀況方面又將起到哪些作用?
2020-2021年，中歐能源合作平臺(ECECP)與歐洲和中國的電網(wǎng)規(guī)劃機(jī)構(gòu)共同合作，開展了一個聯(lián)合項目，旨在加強(qiáng)交流學(xué)習(xí)和相互借鑒，以期能夠幫助中國顯著減少其電力系統(tǒng)的二氧化碳排放，復(fù)制歐洲電力系統(tǒng)已經(jīng)取得的良好成果。
何為能源建模?
能源建模涉及到評估個別擬建的輸電項目在各種預(yù)測情景下的影響。這些評估會定期更新或被重新評估，以確保任何電網(wǎng)開發(fā)都能保證電力供應(yīng)的安全。能源建模是促進(jìn)可再生能源發(fā)電電力系統(tǒng)整合的有力工具，其重要性正日益凸顯。
歐盟和中國面臨怎樣的挑戰(zhàn)?
擺在歐洲和中國的電網(wǎng)規(guī)劃者面前的任務(wù)十分艱巨。首先，中、歐人口數(shù)量龐大，合計約20億人口(中國14億，歐洲4.47億);此外，都有內(nèi)部邊界，歐盟有27個成員國，而中國有23個省、5個自治區(qū)、4個直轄市和2個特別行政區(qū)。電網(wǎng)規(guī)劃者的目標(biāo)是確保電力供應(yīng)安全，同時還要做到提前規(guī)劃，以確保所發(fā)的電能能夠輸送到需要的地方，此外還要始終密切關(guān)注價格和可負(fù)擔(dān)能力。此外，為了應(yīng)對氣候變化，需要將越來越多的可再生能源納入電源結(jié)構(gòu)。這些挑戰(zhàn)顯然成了令電網(wǎng)規(guī)劃者頭痛的問題。
雖然中國和歐洲面臨的許多挑戰(zhàn)都有各自獨(dú)一無二的特點(diǎn)，但的確也有很多相似之處：雙方都見證了各自電網(wǎng)系統(tǒng)的同步發(fā)展與擴(kuò)張，并且都迫切需要減少燃煤發(fā)電并大力發(fā)展可再生能源發(fā)電。歐洲擁有世界上最大的同步電網(wǎng)，由歐洲輸電系統(tǒng)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)(TSOs)運(yùn)營，而中國有兩個廣域同步電網(wǎng)，由國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)分別負(fù)責(zé)運(yùn)營。自2011年以來，中國大陸所有的電網(wǎng)都已通過高壓直流線路實現(xiàn)了互聯(lián)互通。中國已經(jīng)邁出了發(fā)展電力現(xiàn)貨市場的第一步，這將有望為電力行業(yè)帶來新的靈活性。如果能源模型能夠證明跨境輸電需要更靈活的方法，就像歐洲所做的那樣，那將很可能會加快可再生能源的系統(tǒng)整合。
ENTSO-E是如何進(jìn)行建模的?
歐洲輸電系統(tǒng)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)(ENTSO-E)由歐盟內(nèi)部42個輸電系統(tǒng)運(yùn)營商組成。ENTSO-E負(fù)責(zé)起草歐洲電網(wǎng)十年發(fā)展計劃(TYNDP)，并且每兩年重新評估一次。該計劃中包括ENTSO-E在整個歐洲范圍內(nèi)篩選出的項目，以及由第三方投資者向歐盟委員會提交的符合TYNDP標(biāo)準(zhǔn)的項目。而在接下來的審議環(huán)節(jié)，所有的市場主體都能夠參與進(jìn)來。
篩選過程評估了新基礎(chǔ)設(shè)施(新建線路或現(xiàn)有線路的擴(kuò)容改造)在未來不同情景下的價值。 所有潛在的新連接線路都根據(jù)其“收益比成本”進(jìn)行排名。
接下來的一步是進(jìn)行復(fù)雜的成本效益分析，系統(tǒng)成本因素包括資本支出、發(fā)電供熱的可變成本、運(yùn)行和維護(hù)支出、排放稅以及失負(fù)荷價值。
TYNDP是歐洲電網(wǎng)開發(fā)的核心參考
2018年版的TYNDP包括166個輸電項目和15個儲能項目，計劃全部在2030年之前投入使用。在四種不同的歐洲情景下對這些項目進(jìn)行了成本效益評估。得出結(jié)論是，投資建設(shè)更多的電網(wǎng)連接線路是進(jìn)一步整合可再生能源的先決條件，同時由于新項目緩解了系統(tǒng)中現(xiàn)有的輸電瓶頸，因此還有助于提高電力供應(yīng)的安全性。
TYNDP成功的關(guān)鍵在于它的公共屬性。被列入歐洲共同利益項目列表(PCI)的項目，必須是TYNDP中所包含的項目，并且必須確保公開透明。
ENTSO-E要求項目參與者必須共享數(shù)據(jù)，并且以市場將決定電網(wǎng)使用為指導(dǎo)思想。因此，在電網(wǎng)規(guī)劃過程中，利益相關(guān)方發(fā)揮積極作用至關(guān)重要，這樣才能對電力供需作出貼近現(xiàn)實的預(yù)測。作為一個集成系統(tǒng)，市場模型模仿歐洲現(xiàn)貨市場，并選擇社會經(jīng)濟(jì)效益最高的邊界進(jìn)行進(jìn)一步評估。
專家們使用常見的方法和工具來研究歐洲在不同情境下2030/2040年的電力流動情況。這樣可以看到瓶頸在哪里，以及需要多少跨境輸電能力來管理這些流量。
中國如何做電力系統(tǒng)建模?
在中國，電力規(guī)劃分為國家和省兩個級別，經(jīng)國家發(fā)改委批準(zhǔn)后，由國家能源局編制并發(fā)布。國家電力規(guī)劃提前兩年完成，在五年計劃的第一年的5月底之前提交給國家發(fā)改委審批，而省級電力計劃則必須在一個月后提交。這些計劃可能在批準(zhǔn)后的兩到三年內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，以反映實際情況。
自上世紀(jì)80年代以來，中國一直在嘗試將越來越復(fù)雜的模型引入能源規(guī)劃，但其建模過程通常是嚴(yán)格保密的，工業(yè)部門和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)使用了許多不同的模型。
ECECP聯(lián)合研究項目是何內(nèi)容?
ECECP牽頭組織的這個聯(lián)合研究項目于2020-2021年實施，它提供了一個獨(dú)特的機(jī)會，將ENTSO-E的電網(wǎng)規(guī)劃模型方法應(yīng)用于CRI/CNREC制定的兩種情景：既定政策情景和低于2℃情景。在該項目中，根據(jù)這兩種情景對76個不同的擬議輸電項目進(jìn)行了充分評估。這些規(guī)劃的輸電項目的預(yù)期影響是通過與電網(wǎng)系統(tǒng)的一個固定的“快照”狀態(tài)來比較衡量的。通過逐一將每個擬議輸電項目加入固定電網(wǎng)，并評估每個項目對電力價格、配電、可再生能源整合和其他一些因素的影響，ENTSO-E專家篩選出了一系列潛在的新輸電線路(補(bǔ)強(qiáng)線路)。
隨后，項目組選取了3條新線路用于演示ENTSO-E詳細(xì)的成本效益分析過程。歐洲專家與中國同行分享了他們的研究方法和最終發(fā)現(xiàn)。
項目有何發(fā)現(xiàn)?
研究發(fā)現(xiàn)，擴(kuò)大和新建輸電能力都是有益的。項目組針對個別項目進(jìn)行了詳細(xì)評估，因此可以就執(zhí)行哪些項目的成本效益最高達(dá)成一致意見。ENTSO-E的方法主要基于兩個方面，一個是電力現(xiàn)貨市場，因為電能可以根據(jù)需要進(jìn)行快速交易;另一個是基于高效的輸電網(wǎng)絡(luò)，能促進(jìn)將電能輸送到人口更為稠密、需求更有可能激增的地區(qū)。這有助于限制利用化石能源發(fā)電來滿足峰值負(fù)荷的需求。
該項目為中國和歐盟評估各自能源模型體系、共同分析探討確定各自模型的優(yōu)缺點(diǎn)提供了一個獨(dú)一無二的機(jī)會。隨著全球經(jīng)濟(jì)正逐漸從新冠肺炎疫情的陰霾中恢復(fù)，化石燃料價格飆升，特別是中國，由于電煤價格機(jī)制未能理順出現(xiàn)了嚴(yán)重的斷電和電力短缺局面，使得工業(yè)和發(fā)電廠的正常運(yùn)營深受影響。由于工業(yè)電價相對固定，因此當(dāng)化石燃料價格出現(xiàn)波動時，這種做法很快便難以為繼。為此，建立一個考慮到這些變化因素的模型系統(tǒng)，尋求建立一個彈性靈活、能夠迅速響應(yīng)的電網(wǎng)以應(yīng)對不可避免的價格波動，并且制定長期計劃，以確保全國電力的安全穩(wěn)定供應(yīng)，這對于中國來說必然大有裨益。
來源：中歐能源合作平臺(ECECP)
