关于推动保定新型电力系统装备产业高质量发展的建议
发布时间: 2023-04-13
【引言】
推动京津冀协同发展,是以习近平同志为核心的党中央在新的历史条件下做出的重大决策部署,是一个重大国家战略。以疏解非首都核心功能、解决北京“大城市病”为基本出发点,着力推动公共服务共建共享,努力形成京津冀目标同向、措施一体、优势互补、互利共赢的协同发展新格局,打造中国经济发展新的支撑带。2021年8月12日,《保定市国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标纲要》全文正式对外公布,提出“十四五”期间保定将立足于服务北京、联动雄安,统筹推动城市转型、产业转型齐头并进,着力构建“医、车、电、数、游”五大优势产业集群,明确将电气装备和电力能源产业作为“十四五”经济发展的重要方向。
“科创中国”试点城市河北保定市作为京畿重地,是京津冀协同发展的重要一环,是建设雄安新区“千年大计·国家大事”的重要支撑。一直以来,中国电工技术学会以助力实现“碳达峰、碳中和”国家战略发展、打造国际领先的数字化智慧能源体系为主体目标,与保定市科协、政府建立了长期友好合作关系,围绕新型电力系统和高端电力装备的创新主攻方向与保定当地企业进行全面对接,积极践行“双碳”能源战略要求,为保定“打造中国电谷升级版,构建世界级新型电力系统及电力技术创新与产业基地”而积极努力。
构建以新能源为主体的新型电力系统,是以习近平同志为核心的党中央着眼加强生态文明建设、保障国家能源安全、实现可持续发展作出的一项重大部署,对我国能源电力转型发展具有重要的指导意义。2020年9月,习近平总书记在七十五届联大讲话中宣布,中国将采取更加有力的政策和措施二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和;在气候雄心峰会提出,到2030年,中国非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿干瓦以上。2021年3月,中央财经委员会第九次会议强调,要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局,倡导简约适度、绿色低碳生活方式,构建以新能源为主体的新型电力系统。2022年10月,二十大报告指出,“加快规划建设新型能源体系确保粮食、能源资源、重要产业链供应链安全。
国民经济的发展时时刻刻离不开电力能源。新型电力系统是实现碳达峰、碳中和目标的主战场和主力军。2022年3月,“两会”政府工作报告指出要“推进能源低碳转型、大型风光点基地以及配套调节性电源规划建设、抽水蓄能电站建设,提升电网的可再生能源消纳能力”。2022年2月,国家发改委国家能源局发布《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》,“鼓励各类企业等主体积极参与新型电力系统建设……加强新型电力系统基础理论研究,推动关键核心技术突破……”。因此,构建以新能源为主体的新型电力系统,推动电气装备高端绿色发展,已成为国家能源安全新战略落地的重要创新实践,事关国家经济社会发展大局,对于确保能源安全具有无可替代的重要战略意义。
我国是全球新能源装机规模最大、发展速度最快的国家:截至2022年底,我国风电、光伏发电装机容量分别为3.7亿千瓦和3.9亿千瓦,约占我国电源总容量的27%,新能源已成为我国第二大电源,但距离30年目标尚有4.4亿千瓦缺口。高比例的新能源并网势在必行,但新能源发电出力具有随机性、波动性,电力电量时空分布极度不均衡,带来充裕性挑战(保供应);新能源发电设备具有低抗扰、弱支撑性,新能源发电大规模替代常规机组,带来安全性挑战(保安全);新能源发电低边际运行成本、高系统成本,对系统灵活调节和安全稳定支撑能力都提出了更高要求,需要多技术、多行业、多系统协调实现,带来经济性和体制机制挑战(促消纳)。
新型电力系统是以新能源为供给主体、以确保能源电力安全为基本前提、以满足经济社会发展电力需求为首要目标,以数字电网为支撑平台,具备多能协同互补、源网荷储互动、用能需求智控功能,具有绿色高效、柔性开放、数字赋能基本特征的新一代电力系统。高比例可再生能源电力系统、高比例电力电子装备电力系统、多能互补综合能源电力系统、信息物理融合智慧能源电力系统是新型电力系统的四个显著特点,将给我们带来新的功能定位、新的供需特点、新的产业链、新的电网形态、新的体制机制、新的技术装备、新的政策法规等七个方面的重大变化。
构建以新能源为主体的新型电力系统是推动能源革命的必然要求。保定市作为被世界自然基金会确定的中国首批两个低碳试点城市之一,拥有光电、风电、节电、储电、输变电和电力电子等产业体系。“十四五”期间,保定正在围绕以新能源为主的新型电力系统的发展需求,大力推动传统电气装备产业的创新升级,攻克关键技术瓶颈,提高工艺水平,增强系统集成能力,推动示范应用,主动打造创新驱动发展高地,服务电力智造产业,在清洁发电、能源数字化、综合智慧能源、新型储能等能源电力产业全领域发展形成较为完善的产业链,谱写“中国电谷、低碳保定”新篇章,加快形成“碳中和产业之都”。
为打造雄安地区新型电力系统原型示范,推进能源转型,保定遵循高质量发展理念,充分把握雄安地区“双碳”建设契机,自觉投身新型电力系统创新路径探索和实践,突破清洁能源监测控制关键技术,创新推动源荷互动、信息互联、市场互通的数字化转型,努力走出一条能源电力践行新发展理念、服务雄安大规模建设的创新之路。
按照雄安新区“北交南直”特高压规划,保定坚持统一规划、统一标准、安全可靠、智能绿色的发展原则,积极推进特高压电网和城乡配电网建设与改造,实现主网架与配电网的智能化协调发展,为我国建设“雄安国际一流的数字化主动配电网”提供能源保障与服务。2020年8月“张北—雄安1000千伏特高压工程”一次并网成功并实现试运行,在保定大力推动新型电力系统及装备产业的创新发展,可有力推动来自全国各地的光伏、风电等清洁能源入保并服务雄安新区,为承接京津产业转移和“千年大计雄安建设”提供安全稳定、绿色环保、智慧高效的电力能源保障,为雄安新区实现100%清洁能源供电奠定基础。
作为国内最早集中大力发展电力装备产业的城市,保定以中国电谷的产业和城市品牌,备受业界瞩目。保定•中国电谷是全国知名的太阳能光伏设备、风力发电设备及输变电装备的生产基地,拥有中国英利、天威保变、国电联合动力等行业龙头企业,在承接京津冀能源电力行业协同发展、做大做强以新能源为主的新型电力系统及装备产业链方面担当着重要角色,具备明显优势。多年来保定围绕“打造中国电谷升级版,构建世界级新型电力系统及电力技术创新与产业基地”这一战略的构想,抢抓以新能源为主的新型电力系统及装备先发优势,大力构建光电、风电、输变电和电力自动化设计制造四大特色产业体系。重点发展新材料,新一代信息技术,现代服务业等新兴产业。形成了新能源为主的新型电力系统为主导,新材料、现代服务等为补充的多元产业体系。初步形成了以保定中关村创新中心为核心,以朝阳大街现代服务业、乐凯大街高端装备制造业为两轴,风电产业园、装备产业园、大学科技园和电谷创业园等特色产业园的一核两轴多元的产业空间布局。
环境治理和生态保护是京津冀协同发展和雄安新区建设的根本前提,“绿水青山就是金山银山”,保定电气装备制造业必须向清洁绿色转变。积极发展先进高效的新能源发电技术,开发绿色环保型高效输变电设备、节能电机产品和高效储能系统,是国家实现电力能源高效利用的首要抓手。作为京畿重地和“首都南大门”,河北保定必须准确把握当前发展趋势,引导产业和重点企业加快向智能制造、产品智能环保、生产绿色高效等方向转型。
我国拥有世界最大的电力市场和消费群体,一直是国内外电力企业服务和竞争的对象。ABB、西门子、阿尔斯通等国际高端电气制造商已在中国布局并设立生产企业和研发机构,进入高速扩张阶段。同时,河南、江苏、山东等地的电气装备企业也如雨后春笋、发展势头迅猛;中国西电、特变电工等行业老牌竞争对手正在通过联合科技攻关,不断提升自身新产品开发和技术降本增效能力。这为河北保定新型电力系统相关的装备生产企业带来了较大的冲击和市场竞争压力。
河北保定虽有毗邻京津的地域优势,但由于城市化进程和人民生活、教育、医疗环境,与北京、天津相比差距甚大,导致行业高端人才和技术团队很难留住。尽管与中科院、北京四方等驻京高校院所和知名企业在保定进行了成果转化和落地建厂,但保定从中所担任的角色,还主要以中试线、生产基地和物流仓储中心为主,产业核心技术人员和研发团队,并没有实际落户保定。
同时,如中国电力科学研究院、全球能源互联网研究院、中国科学院电工研究所、中国科学院半导体研究所以及清华大学、天津大学等一批开展前沿技术研究、能够直接影响行业技术进步的大院大所,其核心研发力量也都集中在北京天津地区,直接导致了“成果藏闺中、落地也难产”的发展现状,即使一些产学研成果已经落地的企业,也存在自主研发实力不强,产品快速升级换代效率不高,工艺质量稳定性不稳定的被动局面。
1.能源结构:新能源成为主体电源,能源逐步向清洁化、低碳化转型
新能源占比大幅提升,逐步成为主体电源,火电逐步向调节性、保障性、应急性电源转变,抽水蓄能、新型储能等将扮演重要角色,平抑新能源间歇性、随机性和波动性。
2.系统形态:数字电网+多能协同互补、源网荷储互动、用能需求智控
(1)多能协同互补:新能源与各类传统能源实现各种时间尺度的互补,在保障供给总量充足前提下体现零碳低碳优先原则。
(2)网源荷储互动:包括全系统层面和微网层面,由过去单纯的源随荷动变为源荷互动,储能发挥平衡调节作用。随着分布式新能源和用户侧储能的大规模发展,生产消费性质兼具的用户将形成大量微网,成为力求自我平衡的小型能源生态单元。
(3)用能需求智控:未来传统能源比重逐步下降,而储能只能作为短时间尺度调节手段,系统的调宁能力将难以满足负荷侧的刚性需求,必然对需求侧的灵活调节提出要求,包括在各种时间尺度的调节。
(4)数字电网:集中式和分布式新能源并举开发,将推动电网向主干电网、局部配网、微型电网之间柔性互联、双向互动的态势发展。同时,电力系统海量主体泛在、多维时空平衡、实时双向互动等复杂的问题,只有依靠数字技术才能解决,从而推动电网向数字电网转变.
3.核心技术
新能源大规模开发将带来“三大方面挑战”,即:电力平稳可靠供应、系统安全稳定运行、体制机制变革;尤其在系统安全稳定运行方面,加剧“四大安全风险”,即频率稳定、电压稳定功角稳定和系统振荡。为此,南网公司开展了前瞻性研究,围绕八大方面,提出了30个技术方向,全面构建了新型电力系统技术图谱。
4.市场体系:市场将在电力资源配置中发挥决定性作用
新型电力系统中将包含新能源、储能、调节性电源、微电网和生产消费性质兼具的用户等大量利益主体,它们之间多元双向互动,最根本的内生动力是利益驱动,必须依托高度发达的电力市场、建立完善的价格机制来实现。
深入研究分析新型电力系统发展重点和热点方向,深入调研保定企业发展现状和问题短板,制定科学合理的产业发展规划,进行“强链(优势企业、强势产品)、补链(对于可以引入的热点方向,筑巢引凤,招商引智,补齐短板)、搭链(对于其他地区难以赶超的优势产业方向,强强联合,建立产业创新联盟和共同体)、铸链(大力发展科技型中小企业,打造产业细分市场的隐形冠军,打造一个个响当当的行业小市场‘铜豌豆’)”,实现“一张蓝图绘到底”。
1.建立完善碳管理体系。加快制定碳管理办法,健全碳管理制度,进一步明确节能降碳管理内容、职责分工、业务流程、指标管理和考核要求等。做好碳管理专项规划编制工作,统筹做好碳规划、碳指标、碳产业、碳技术等各项工作。
2.加强综合能耗及涉碳指标管理。全面承接央企负责人任期考核指标,系统梳理办公生产全环节、全领域节能、降碳、环保指标清单,将万元产值综合能耗、万元产值碳排放等,分解纳入企业负责人业绩考核,压实各级责任。
3.推动氢能技术的发展和应用。国家近期发布《氢能产业发展中长期规划(2021-2035)》指出,氢能是未来国家能源体系的重要组成部分,是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体,是战略性新兴产业和未来产业的重点发展方向。氢能产业链覆盖生产制备、输送分配、存储转换和终端消费等多个环节。
4.建立绿色供应链体系。建立健全绿色采购管理制度,强化绿色评价和绿色采购导向作用,推动节能低碳制造、节能设备应用、环保建设运行、绿色仓储物流和绿色回收处置,推动电力装备体系绿色升级。
1、长期落地保定一个“产学研”高端会议,使其成为保定对接国内最先进、最前沿、最有竞争优势的科技成果和高层次人才团队的优质平台;成为保定地方企业展示新产品、新技术、新材料和对接市场最新需求的展示舞台。
2、与国家级学会构建一个实体化的科技服务中心并长期落地保定。建立长期落地保定的高端科技咨询“分诊台”。依托全国学会的专家资源、全科导航能力和组织影响,为保定企业提供专业化、定制化、高效精准的科技服务活动(高端产业论坛、成果转化、产品推广、科技评价、专业技术技能培训等学会10大科技服务内容均可落地并不断拓展新模式),使其成为保定对接国内最先进、最前沿、最有竞争优势的科技成果和高层次人才团队的优质平台。
3、以实体化的科技服务中心为载体,通过学会链接全国电气工程领域的知名高校、大院大所和重点企业,创新“科创中国”服务保定工作模式,为保定电气电力产业高质量发展搭建平台。
4.结合保定科技创新急需的专业人才,特别是电气工程装备制造领域的科研、生产一线的技术人员知识方面,与学会,组织开展专业人才的技术培训工作,了解电气工程领域新知识、新技术,为保定专业技术人才的成长搭建平台。
图文来源:中国电工技术学会