可再生能源始终保持全球领先地位、多元绿色发电供应体系基本形成、2023年全国新增新能源装机预计超过2.2亿干瓦，2025年新能源装机量将达到12亿干瓦左右……《中国能源报》记者日前在机械工业发电设备中心主办的“新型电力系统下电力装备高质量发展大会”上了解到，在能源转型持续提速情境下，电力行业正深化能源供给侧结构性改革，并着手探索新型煤电发展模式，积极应对解决当前面临的多重挑战。
■■ 能源结构加速优化
当前，我国非化石能源发电发展态势强劲，电力设备发展已具备相当规模。
“截至2023年9月底，我国非化石能源装机达到14.6亿千瓦，占比达52.4％，已超过化石能源装机占比。”中电联规划部主任张琳介绍，2023年前三季度，全国新增发电装机容量2.3亿千瓦，其中风电、太阳能发电新增0.3、1.3亿干瓦，占新增装机的比重为 14.6%、57.0%。“2022年，我国新增风光装机1.25亿千瓦，占世界新能源新增装机的47%，预计2023年新增新能源装机超过2.2亿干瓦。”
终端能源消费电气化态势日益清晰。张琳表示，在实现“双碳”目标过程中，工业、交通、建筑等领域的减污降碳也主要通过提高电力消费来实现，由此带动用电持续增长。“‘十三五’以来，我国己累计完成电能替代电量超过1万亿干瓦时，占新增用电量的35%。2022年，电能占终端能源消费比重达到28％，较2012年提高5.5个百分点。预计2023年、2024年、2025年，全社会用电量将分别为9.2万亿干瓦时、9.6万亿千瓦时、10万亿干瓦时，‘十四五’期间年均增长6.0%。”
装机规模增长带动设备制造大幅增长。中国机械工业联合会执行副会长罗俊杰介绍，我国目前已建成具有相当规模、较高水平和较强实力的发电设备制造体系，发电设备产量连续20年居世界首位。“根据机械工业发电设备中心统计，2023年前三季度，全国水电、火电、核电、风电设备产量接近1.2亿千瓦，同比增长24.4%，预计2023年水电、火电、核电、风电设备产量约1.7亿千瓦，光伏组件产量约4.4亿千瓦，均创历史新高。”
■■ 面临多重挑战
在能源结构加速优化情境下，电力行业正面临多重挑战。
用电需求保持持续快速增长。2023年1—9月，全社会用电量达到6.86万亿干瓦时，同比增长5.6%，增速同比提高1.6个百分点；截至2023年9月底，全国发电装机容量达到27.9亿千瓦，同比增长12.3%。与会专家指出，我国电力需求还将继续保持刚性增长。
另外，电力规划设计总院发电工程咨询院院长助理李文凯分析，当前新能源规模化高质量发展仍有多重制约：一方面，新能源发展受成本、用地用海、市场机制等因素制约；另一方面，新能源消纳很大程度上仍受限于系统调节能力不足，系统调节能力亟待大幅提升。
电网安全稳定运行也面临风险挑战。“高比例可再生能源和高比例电力电子设备的‘双高’ 特性日益凸显。”李文凯进一步指出，随着高比例新能源、 新型储能、柔性直流输电等电力技术快速发展和推广应用，电力系统主体多元化、电网形态复杂化、运行方式多样化的特点愈发明显，对电力系统安全、高效、优化运行带来更大挑战。”
“刚刚结束的第28届联合国气候变化大会上，多国就逐步淘汰化石能源达成一致，但气候变化叠加地缘政治冲突，使不少国家电力系统升级需求更为迫切。此外，电力设备和基础设施制造商是决定能源转型效率的关键因素，中国是具备这种系统优势的少数经济体之一。”商务部国际贸易经济合作研究院美洲与大洋洲研究所所长周密分析，我国电力装备“走出去”正逢其时，但也面临传统贸易摩擦以及国产化与脱碳政策的挑战。
■■ 新型煤电建设迫在眉睫
在罗俊杰看来，电力领域要加强资源节约、集约、循环、高效利用，提高安全保障能力。“具体而言，要深化能源供给侧结构性改革，加强煤炭清洁高效的利用，加快风电、太阳能发电建设，统筹水电开发和生态保护，积极安全有序发展核电，并因地制宜发展其他可再生能源。同时，加强储能规模化布局应用，积极推动多时间尺度储能规模化应用，以及多种类型储能协同运行。”
当前，煤电发电量占比六成，仍是我国电力供应的主力。“新型煤电建设已迫在眉睫。”李文凯指出，考虑30年寿命期以及延寿因素，从现在到2030年期间建设的大都分煤电项目将运行或延寿运行至2060年，将完整经历碳达峰碳中和过程。“这就要求尽早着手探索新型煤电发展模式，从而实现以较低体量发挥更大的灵活性调节、惯性支撑、供热、生物质资源消纳处置等功能，具备长期应急备用或频繁启停调峰能力。”
“首先要以低负荷高效运行为设计目标，进—步压低最小技术出力到10%—20%。同时，适应性变革系统设计、设备配置、主辅机本体设计，大幅提升低负荷运行的能效水平；其次要突破快速变负荷、启停调峰技术，将变负荷速率提升至当前水平的3—5倍以上，并研究新能源资源富集地区煤电日启停调峰技术，更好匹配风光发电的大规模增长；再次要在系统和装（设）备设计方面充分考虑停机期间的维护需求，确保长期停机后快速、安全、可靠地启动，提升应急备用能力；最后要在设计阶段充分考虑工艺布置、厂区占地方面预留生物质处置、生物质燃料替代、全烟气脱碳的空间和接口条件，支撑各类碳减排技术应用。”李文凯分析。
