Bygging nýs raforkukerfis er flókið og kerfisbundið verkefni. Það þarf að taka tillit til samræmingar á öryggi og stöðugleika raforku, vaxandi hlutfalls nýrrar orku og sanngjarns kostnaðar við kerfið á sama tíma. Það þarf að takast á við tengslin milli hreinnar umbreytingar varmaorkuvera, skipulegrar innrásar endurnýjanlegrar orku eins og vinds og regns, samræmingar og gagnkvæmrar aðstoðar í uppbyggingu raforkukerfisins og skynsamlegrar úthlutunar sveigjanlegra auðlinda. Vísindaleg skipulagning á byggingarferli nýja raforkukerfisins er grundvöllur þess að ná markmiðinu um kolefnislosun og kolefnishlutleysingu og er einnig mörk og leiðarvísir fyrir þróun ýmissa eininga í nýja raforkukerfinu.
Í lok árs 2021 mun uppsett afkastageta kolaorku í Kína fara yfir 1,1 milljarð kílóvött, sem nemur 46,67% af heildar uppsettri afkastagetu upp á 2,378 milljarða kílóvött, og framleiðslugeta kolaorku verður 5042,6 milljarðar kílóvöttstunda, sem nemur 60,06% af heildarframleiðslugetu upp á 8395,9 milljarða kílóvöttstunda. Þrýstingurinn á losunarlækkun er mikill, þannig að nauðsynlegt er að draga úr afkastagetunni til að tryggja öryggi framboðsins. Uppsett afkastageta vind- og sólarorku er 635 milljónir kílóvötta, sem nemur aðeins 11,14% af heildar tæknilegri þróunargetu upp á 5,7 milljarða kílóvött, og afkastageta orkuframleiðslu er 982,8 milljarðar kílóvöttstunda, sem nemur aðeins 11,7% af heildarafkastagetu orkuframleiðslu. Uppsett afkastageta og afkastageta vind- og sólarorku þarfnast mikilla úrbóta og þarf að flýta fyrir innleiðingu í raforkukerfið. Það er alvarlegur skortur á sveigjanleika í kerfinu. Uppsett afköst sveigjanlegra, stýrðra orkugjafa eins og dælugeymslu og gasorkuframleiðslu nema aðeins 6,1% af heildaruppsettri afkastagetu. Einkum er heildaruppsett afköst dælugeymslu 36,39 milljónir kílóvötta, sem nemur aðeins 1,53% af heildaruppsettri afkastagetu. Leitast skal við að flýta fyrir þróun og byggingu. Að auki ætti að nota stafræna hermunartækni til að spá fyrir um framleiðslu nýrrar orku á framboðshliðinni, stjórna nákvæmlega og nýta möguleika eftirspurnarstýringar og auka hlutfall sveigjanlegrar umbreytingar stórra brunaorkuvera. Bæta getu raforkukerfisins til að hámarka úthlutun auðlinda á stóru bili til að takast á við vandamálið með ófullnægjandi stjórnunargetu kerfisins. Á sama tíma geta sumir meginaðilar í kerfinu veitt þjónustu með svipuðum aðgerðum, svo sem að stilla orkugeymslu og bæta við tengilínum í raforkukerfinu getur bætt staðbundið orkuflæði, og að stilla dælugeymsluvirkjanir getur komið í stað sumra þéttivatna. Í þessu tilviki er samræmd þróun hvers viðfangsefnis, bestu úthlutun auðlinda og efnahagslegur sparnaður allt háð vísindalegri og skynsamlegri skipulagningu og þarf að samhæfa þetta frá stærra sjónarhorni og yfir lengra tímaramma.
Í hefðbundnum orkukerfum þar sem „uppspretta fylgir álagi“ eru nokkur vandamál í skipulagningu orkuframboðs og raforkukerfis í Kína. Í nýjum orkukerfum með sameiginlegri þróun „uppspretta, raforkukerfis, álags og geymslu“ eykst mikilvægi samvinnuskipulagningar enn frekar. Dælugeisla, sem mikilvæg hrein og sveigjanleg orkuframleiðsla í raforkukerfinu, gegnir mikilvægu hlutverki í að tryggja öryggi stóra raforkukerfisins, þjóna hreinni orkunotkun og hámarka rekstur kerfisins. Enn fremur ættum við að styrkja skipulagsleiðbeiningar og íhuga að fullu tengslin milli eigin þróunar og byggingarþarfa nýja raforkukerfisins. Frá því að ríkið gekk til liðs við „fjórtándu fimm ára áætlunina“ hefur það gefið út skjöl eins og meðal- og langtíma þróunaráætlun fyrir dælugeymslu (2021-2035), meðal- og langtíma þróunaráætlun fyrir vetnisorkuiðnaðinn (2021-2035) og þróunaráætlun fyrir endurnýjanlega orku fyrir „fjórtándu fimm ára áætlunina“ (FGNY [2021] nr. 1445), en þau takmarkast við þennan iðnað. „Fjórtánda fimm ára áætlunin“ fyrir orkuþróun, sem er af mikilli þýðingu fyrir heildarskipulagningu og leiðsögn orkuiðnaðarins, hefur ekki verið gefin út opinberlega. Lagt er til að lögbært ráðuneyti á landsvísu gefi út meðal- og langtímaáætlun fyrir byggingu nýs raforkukerfis til að leiðbeina mótun og aðlögun annarra áætlana í orkuiðnaðinum, til að ná markmiðinu um að hámarka úthlutun auðlinda.
Samverkandi þróun dælugeymslu og nýrrar orkugeymslu
Í lok árs 2021 hafði Kína tekið í notkun 5,7297 milljónir kílóvötta af nýrri orkugeymslu, þar á meðal 89,7% af litíumjónarafhlöðum, 5,9% af blýrafhlöðum, 3,2% af þrýstilofti og 1,2% af öðrum gerðum. Uppsett afkastageta dælugeymslu er 36,39 milljónir kílóvötta, sem er meira en sex sinnum meiri en afkastageta nýrrar gerðar orkugeymslu. Bæði ný orkugeymsla og dælugeymsla eru mikilvægir þættir í nýja raforkukerfinu. Sameiginleg fyrirkomulag raforkukerfisins getur nýtt kosti þeirra og aukið enn frekar stjórnunargetu kerfisins. Hins vegar er augljós munur á virkni og notkunarsviðum þessara tveggja.
Ný orkugeymsla vísar til nýrrar orkugeymslutækni annarrar en dælugeymslu, þar á meðal rafefnafræðilegrar orkugeymslu, svifhjóls, þjappaðs lofts, vetnis (ammóníaks) orkugeymslu o.s.frv. Flestar nýju orkugeymslustöðvarnar hafa þá kosti að vera stuttur byggingartími og einfalt og sveigjanlegt staðarval, en núverandi hagkvæmni er ekki kjörin. Meðal þeirra er rafefnafræðileg orkugeymslustærð almennt 10~100 MW, með svörunarhraða tugum til hundruð millisekúndna, mikilli orkuþéttleika og góðri stillingarnákvæmni. Hún hentar aðallega fyrir dreifðar hámarksstillingar, venjulega tengd lágspennudreifikerfi eða nýju orkustöðinni, og tæknilega hentug fyrir tíð og hrað stillingarumhverfi, svo sem aðaltíðnimótun og aukatíðnimótun. Þjappað loftorkugeymsla notar loft sem miðil, sem hefur eiginleika eins og mikla afkastagetu, margar hleðslur og afhleðslur og langan líftíma. Hins vegar er straumnýtnin tiltölulega lág. Þjappað loftorkugeymsla er sú orkugeymslutækni sem líkist dælugeymslu hvað mest. Fyrir eyðimörk, góbí, eyðimörk og önnur svæði þar sem ekki hentar að koma fyrir dælugeymslu, getur fyrirkomulag þrýstiloftsorkugeymslu á áhrifaríkan hátt unnið með notkun nýrrar orku í stórum landslagsstöðvum, með mikla þróunarmöguleika; Vetnisorka er mikilvægur flutningsaðili fyrir stórfellda og skilvirka nýtingu endurnýjanlegrar orku. Stórfelld og langtíma orkugeymslueiginleikar hennar geta stuðlað að bestu dreifingu ólíkrar orku milli svæða og árstíða. Það er mikilvægur hluti af framtíðarorkukerfi þjóðarinnar og hefur víðtæka notkunarmöguleika.
Aftur á móti eru dælugeymsluvirkjanir með mikla tæknilega þroska, mikla afkastagetu, langan líftíma, mikla áreiðanleika og góða hagkvæmni. Þær henta fyrir aðstæður með mikla hámarksafköst eða hámarksafköst og eru tengdar aðalnetinu við hærra spennustig. Í ljósi krafna um kolefnislosun og kolefnishlutleysingu og þeirrar staðreyndar að fyrri þróunarframfarir eru tiltölulega afturförðun, til að flýta fyrir þróun dælugeymslu og ná kröfum um hraða aukningu uppsettrar afkastagetu, hefur hraði staðlaðrar byggingar dælugeymsluvirkja í Kína verið enn frekar aukinn. Staðlað smíði er mikilvæg ráðstöfun til að takast á við ýmsa erfiðleika og áskoranir eftir að dælugeymsluvirkjanir komast í hámarkstímabil þróunar, byggingar og framleiðslu. Það hjálpar til við að flýta fyrir framvindu búnaðarframleiðslu og bæta gæði, stuðla að öryggi og reglu í innviðauppbyggingu, bæta skilvirkni framleiðslu, rekstrar og stjórnunar og er mikilvæg trygging fyrir þróun dælugeymslu í átt að hagkvæmri stefnu.
Á sama tíma er fjölbreytt þróun dælugeymslu smám saman einnig metin mikils. Í fyrsta lagi leggur meðal- og langtímaáætlunin fyrir dælugeymslu til að styrkja þróun lítilla og meðalstórra dælugeymsluvera. Lítil og meðalstór dælugeymsluver hafa þá kosti að vera rík af auðlindum á staðnum, sveigjanlegt skipulag, nálægð við álagsmiðstöðina og náin samþætting við dreifða nýja orku, sem er mikilvæg viðbót við þróun dælugeymsluvera. Í öðru lagi er að kanna þróun og notkun dælugeymsluvera með sjó. Notkun stórfelldrar vindorku á hafi úti sem tengist raforkukerfinu þarf að vera stillt með samsvarandi sveigjanlegum aðlögunarúrræðum. Samkvæmt tilkynningu um birtingu niðurstaðna úr auðlindatalningu sjávardælugeymsluvera (GNXN [2017] nr. 68) sem gefin var út árið 2017, eru dælugeymsluauðlindir Kína með sjó aðallega einbeittar á hafi úti og eyjasvæðum í fimm austurstrandhéruðum og þremur suðurstrandhéruðum. Það hefur góða þróunarmöguleika. Að lokum er uppsett afköst og nýtingartímar skoðaðir sem heild í tengslum við eftirspurn eftir reglugerðum um raforkukerfið. Með vaxandi hlutfalli nýrrar orku og þeirri þróun að hún verði aðalorkugjafinn í framtíðinni, verður þörf á mikilli afkastagetu og langtíma orkugeymslu. Á viðurkenndum stöðvum skal taka tillit til þess að auka geymslugetu og lengja nýtingartíma, og það skal ekki vera háð takmörkunum þátta eins og kostnaðarvísitölu einingarafkastagetu og vera aðskilið frá eftirspurn kerfisins.
Þess vegna, í núverandi aðstæðum þar sem kínverska raforkukerfið skortir sveigjanlegar auðlindir, hafa dælugeisla og ný orkugeymsla mikla möguleika á þróun. Samkvæmt mismunandi tæknilegum eiginleikum þeirra, með því að taka tillit til mismunandi aðgangsaðstæðna, ásamt raunverulegum þörfum svæðisbundins raforkukerfis og takmarkað af öryggi, stöðugleika, hreinni orkunotkun og öðrum mörkum, ætti að framkvæma samvinnu í skipulagi afkastagetu og skipulagi til að ná sem bestum árangri.
Áhrif rafmagnsverðkerfis á þróun dælugeymslu
Dælugeisla þjónar öllu raforkukerfinu, þar á meðal raforkuframleiðslu, raforkukerfi og notendum, og allir aðilar njóta góðs af henni á ósamkeppnishæfan og óeinangrandi hátt. Frá efnahagslegu sjónarmiði eru vörur dælugeisla opinberar vörur raforkukerfisins og veita opinbera þjónustu fyrir skilvirkan rekstur raforkukerfisins.
Áður en umbætur á raforkukerfinu voru gerðar gaf ríkið út stefnur til að gera það ljóst að dælugeisla þjónar aðallega raforkukerfinu og er aðallega rekin af rekstraraðilum raforkukerfisins á sameiginlegan eða leigðan hátt. Á þeim tíma setti ríkisstjórnin á sama hátt verð á rafmagni innan raforkukerfisins og söluverð á rafmagni. Helstu tekjur raforkukerfisins komu frá mismuni á kaup- og söluverði. Núverandi stefna skilgreindi í meginatriðum að kostnaður við dælugeisla skyldi endurheimtur af mismuni á kaup- og söluverði raforkukerfisins og sameinaði dýpkunarrásina.
Eftir umbætur á verði raforku til flutnings og dreifingar var skýrt frá tilkynningu Þjóðarþróunar- og umbótanefndarinnar um málefni sem tengjast umbótum á verðmyndunarkerfi dælugeymsluorkuvera (FGJG [2014] nr. 1763) að tveggja hluta rafmagnsverð væri notað á dælugeymsluorku, sem var staðfest samkvæmt meginreglunni um sanngjarnan kostnað að viðbættum leyfilegum tekjum. Afkastagetu rafmagnsgjalds og dælutap dælugeymsluorkuvera eru innifalin í sameinaðri bókhaldi rekstrarkostnaðar sveitarfélagsrafkerfis (eða svæðisbundins rafkerfis) sem leiðréttingarstuðull fyrir sölu rafmagnsverðs, en kostnaðarflutningsleiðin er ekki jöfn. Í kjölfarið gaf Þjóðarþróunar- og umbótanefndin út skjöl, árin 2016 og 2019, þar sem kveðið er á um að viðeigandi kostnaður dælugeymsluorkuvera sé ekki innifalinn í leyfilegum tekjum raforkukerfisfyrirtækja og kostnaður dælugeymsluorkuvera sé ekki innifalinn í verðlagningu flutnings og dreifingar, sem skerðir enn frekar leiðina til að beina kostnaði dælugeymsluorku. Að auki var þróunarumfang dælugeymslu á tímabilinu „13. fimm ára áætlunarinnar“ mun lægra en búist var við vegna ófullnægjandi skilnings á virkni dælugeymslu á þeim tíma og eins fjárfestingarviðfangsefnis.
Í ljósi þessarar áskorunar var álit Þjóðarþróunar- og umbótanefndar um frekari umbætur á verðlagningarkerfi dælugeymsluorku (FGJG [2021] nr. 633) sett af stað í maí 2021. Þessi stefna hefur skilgreint vísindalega verðlagningarstefnu fyrir dælugeymsluorku. Annars vegar, í tengslum við þá hlutlægu staðreynd að opinber eiginleiki dælugeymsluorku er sterkur og kostnaðurinn er ekki hægt að endurheimta með rafmagni, var verðlagningaraðferð rekstrartímabils notuð til að staðfesta afkastagetuverð og endurheimta í gegnum flutnings- og dreifingarverð; Hins vegar, í tengslum við hraða umbóta á raforkumarkaði, er staðgreiðslumarkaður fyrir raforkuverð kannaður. Innleiðing stefnunnar hefur örvað fjárfestingarvilja samfélagsþátta mjög og lagt traustan grunn að hraðri þróun dælugeymslu. Samkvæmt tölfræði hefur afkastageta dælugeymsluverkefna sem tekin hafa verið í notkun, í byggingu og í kynningu náð 130 milljónum kílóvötta. Ef öll verkefni í byggingu og undirbúningi verða tekin í notkun fyrir árið 2030, þá er þetta hærra en spáð var um að „120 milljónir kílóvötta verði teknar í framleiðslu fyrir árið 2030“ í meðal- og langtímaþróunaráætlun fyrir dælugeymslu (2021-2035). Í samanburði við hefðbundna orkuframleiðslu með jarðefnaeldsneyti er jaðarkostnaður við orkuframleiðslu nýrrar orku eins og vindorku og raforku nánast enginn, en samsvarandi kostnaður við kerfisnotkun er gríðarlegur og skortir úthlutunar- og flutningskerfi. Í þessu tilviki, í orkuumbreytingarferlinu, fyrir auðlindir með sterka opinbera eiginleika eins og dælugeymslu, er þörf á stefnumótandi stuðningi og leiðsögn á fyrstu stigum þróunar til að tryggja hraða þróun iðnaðarins. Í því hlutlæga umhverfi að þróun dælugeymslu í Kína er tiltölulega afturför og kolefnishlutleysingarglugginn er tiltölulega stuttur, hefur innleiðing nýrrar rafmagnsverðstefnu gegnt mikilvægu hlutverki í að efla þróun dælugeymsluiðnaðarins.
Umbreyting orkuframboðsins frá hefðbundinni jarðefnaorku yfir í óreglulega endurnýjanlega orku veldur því að aðalkostnaður rafmagnsverðs breytist frá kostnaði við jarðefnaeldsneyti yfir í kostnað við endurnýjanlega orku og sveigjanlega stjórnun á nýtingu auðlinda. Vegna erfiðleika og langtímaeðlis umbreytingarinnar mun stofnun kínverska kolaorkuframleiðslukerfisins og nýs orkukerfis sem byggir á endurnýjanlegri orku vera til samhliða í langan tíma, sem krefst þess að við styrkjum enn frekar loftslagsmarkmiðið um kolefnisnýtingu og kolefnishlutleysi. Í upphafi orkuumbreytingarinnar ætti uppbygging innviða sem hefur lagt mikið af mörkum til að efla umbreytingu á hreinni orku að vera stefnumiðuð og markaðsmiðuð. Draga úr afskiptum og rangri leiðsögn fjármagnshagnaðar á heildarstefnuna og tryggja rétta stefnu umbreytingar á hreinni og kolefnislítilri orku.
Með fullri þróun endurnýjanlegrar orku og smám saman að verða helsti orkuframleiðandi, er uppbygging kínverska orkumarkaðarins einnig stöðugt að batna og þroskast. Sveigjanlegar reglugerðarauðlindir verða aðaleitarefni í nýja orkukerfinu og framboð á dælugeymslu og nýrri orkugeymslu verður nægjanlegra. Á þeim tíma mun uppbygging endurnýjanlegrar orku og sveigjanlegra reglugerðarauðlinda aðallega vera knúin áfram af markaðsöflum. Verðlagning dælugeymslu og annarra meginþátta mun raunverulega endurspegla sambandið milli framboðs og eftirspurnar á markaði og endurspegla fulla samkeppnishæfni.
Skilja rétt áhrif dælugeymslu á minnkun kolefnislosunar
Dælugeymsluvirkjanir hafa verulegan ávinning af orkusparnaði og losunarlækkun. Í hefðbundnu raforkukerfi birtist hlutverk dælugeymslu í orkusparnaði og losunarlækkun aðallega í tveimur þáttum. Í fyrsta lagi að skipta út varmaorku í kerfinu fyrir hámarksálagsstjórnun, framleiða orku við hámarksálag, draga úr fjölda gangsetninga og slökkvunar varmaorkuvera fyrir hámarksálagsstjórnun og dæla vatni við lágt álag, til að minnka þrýstingsálagssvið varmaorkuvera og þannig gegna hlutverki orkusparnaðar og losunarlækkunar. Í öðru lagi að gegna hlutverki öryggis- og stöðugleikastuðnings eins og tíðnimótun, fasamótun, snúningsforða og neyðarforða, og til að auka álagshraða allra varmaorkuvera í kerfinu þegar varmaorkuverum er skipt út fyrir neyðarforða, til að draga úr kolanotkun varmaorkuvera og ná hlutverki orkusparnaðar og losunarlækkunar.
Með byggingu nýs raforkukerfis sýnir orkusparnaður og losunarminnkunaráhrif dælugeymslu nýja eiginleika miðað við núverandi grunn. Annars vegar mun það gegna stærra hlutverki í að draga úr hámarksnýtingu til að hjálpa til við stórfellda notkun vindorku og annarrar nýrrar orku tengdrar raforkukerfis, sem mun skila miklum ávinningi af losunarminnkun fyrir kerfið í heild. Hins vegar mun það gegna öruggu og stöðugu stuðningshlutverki eins og tíðnimótun, fasamótun og snúningsbiðstöðu til að hjálpa kerfinu að sigrast á vandamálum eins og óstöðugri framleiðslu nýrrar orku og skorti á tregðu sem stafar af háu hlutfalli rafeindabúnaðar, bæta enn frekar hlutfall nýrrar orku í raforkukerfinu og draga þannig úr losun af völdum jarðefnaeldsneytisnotkunar. Áhrifaþættir á eftirspurn eftir stjórnun raforkukerfisins eru meðal annars álagseiginleikar, hlutfall nýrra tenginga við raforkukerfið og svæðisbundin ytri orkuflutningur. Með byggingu nýs raforkukerfis munu áhrif nýrrar tengingar við raforkukerfið á eftirspurn eftir stjórnun raforkukerfisins smám saman fara fram úr álagseiginleikum og hlutverk dælugeymslu í kolefnisminnkun í þessu ferli verður enn mikilvægara.
Kína á stuttan tíma og hefur erfitt verkefni fyrir höndum til að ná kolefnislosun og kolefnishlutleysi. Þjóðarþróunar- og umbótanefndin gaf út áætlun um að bæta tvöfalda stjórn á orkunotkun, bæði hvað varðar orkunotkun og heildarmagn (FGHZ [2021] nr. 1310) til að úthluta losunarstjórnunarvísum til allra landshluta til að stjórna orkunotkun á sanngjarnan hátt. Því ætti að meta rétt þau atriði sem geta gegnt hlutverki í losunarlækkun og veita þeim viðeigandi athygli. Hins vegar hefur ávinningur af dælugeymslu við kolefnislosun ekki verið viðurkenndur rétt eins og er. Í fyrsta lagi skortir viðkomandi einingar stofnanalegan grunn eins og kolefnisaðferðafræði í orkustjórnun dælugeymslu, og í öðru lagi eru virknisreglur dælugeymslu á öðrum sviðum samfélagsins utan orkuiðnaðarins enn ekki vel skildar, sem leiðir til þess að núverandi bókhald kolefnislosunar í sumum tilraunaverkefnum með viðskipti með kolefnislosun fyrir dælugeymsluvirkjanir er samkvæmt leiðbeiningum um bókhald og skýrslugerð um koltvísýringslosun fyrirtækja (eininga), og tekur alla dælta raforku sem útreikningsgrundvöll fyrir losun. Dælugeymsluvirkjunin er orðin „lykilútblásturseining“, sem veldur miklum óþægindum fyrir venjulegan rekstur dælugeymsluvirkjunarinnar og veldur einnig miklum misskilningi hjá almenningi.
Til lengri tíma litið, til að skilja rétt áhrif dælugeymslu á minnkun kolefnislosunar og leiðrétta orkunotkunarstjórnunarkerfi hennar, er nauðsynlegt að koma á fót viðeigandi aðferðafræði í tengslum við heildarávinning dælugeymslu á kolefnislosun á raforkukerfið, magngreina ávinning dælugeymslu á kolefnislosun og mynda mótvægi gegn ófullnægjandi kvóta innbyrðis, sem hægt er að nota fyrir viðskipti á ytri kolefnismarkaði. Hins vegar, vegna óljósrar upphafs CCER og 5% takmörkunar á losun, eru einnig óvissur í þróun aðferðafræðinnar. Miðað við núverandi stöðu er mælt með því að heildarorkunýtingin verði sérstaklega tekin sem aðalstýrivísir fyrir heildarorkunotkun og orkusparnaðarmarkmið dælugeymsluvirkjana á landsvísu, til að draga úr takmörkunum á heilbrigðri þróun dælugeymslu í framtíðinni.
Birtingartími: 29. nóvember 2022
