記者在四川、寧夏、陜西、新疆等地調(diào)研發(fā)現(xiàn),在探索構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的過程中,多地進(jìn)行了總體規(guī)劃研究、示范區(qū)和試點(diǎn)示范項(xiàng)目建設(shè)等工作,但面臨電力供應(yīng)保障難度加大、電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行受到挑戰(zhàn)、電網(wǎng)投資及系統(tǒng)成本增加等難題。業(yè)內(nèi)表示,這一工作試錯(cuò)成本高,宜充分利用成熟技術(shù)、存量系統(tǒng)并深入挖掘潛力,支持新技術(shù)發(fā)展,積極穩(wěn)妥、循序漸進(jìn)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型,更要推進(jìn)建設(shè)全國統(tǒng)一的電力市場(chǎng)體系促進(jìn)新能源更大范圍消納。
傳統(tǒng)電力系統(tǒng)正在轉(zhuǎn)型
多方表示,雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建是一個(gè)長期、系統(tǒng)性的工程,目前我國處于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型階段,即新能源快速發(fā)展,高比例可再生能源接入與高比例電力電子設(shè)備應(yīng)用影響處于“量變”階段,該階段常規(guī)電源仍是電力電量供應(yīng)主體,新能源作為補(bǔ)充,發(fā)用電的實(shí)時(shí)平衡是主要特征。
國網(wǎng)寧夏電力有限公司發(fā)展策劃部副主任項(xiàng)麗介紹,寧夏把電力外送攻堅(jiān)工程、骨干網(wǎng)架構(gòu)建工程、系統(tǒng)調(diào)節(jié)提升工程、現(xiàn)代配網(wǎng)建設(shè)工程、智能調(diào)控升級(jí)工程和設(shè)備精益運(yùn)維工程作為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的主要抓手,計(jì)劃到2030年新能源裝機(jī)占比超過70%,新能源逐步向電力電量供應(yīng)主體轉(zhuǎn)變,基本建成寧夏新型電力系統(tǒng)。
四川省新型電力系統(tǒng)研究院是全國范圍內(nèi)首個(gè)省級(jí)新型電力系統(tǒng)研究平臺(tái)。研究院科研發(fā)展部主任胥威汀介紹,研究院聯(lián)合省內(nèi)外知名高校和科研院所,打造水光蓄多能互補(bǔ)聯(lián)合發(fā)電示范工程樣板,同時(shí)針對(duì)高比例水電系統(tǒng)超低頻振蕩風(fēng)險(xiǎn)、新能源接入穩(wěn)定性、系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)能力不足等問題,形成系列理論成果,有效保障四川清潔能源的安全送出與高效消納。
在新疆,國網(wǎng)新疆電力有限公司重點(diǎn)圍繞電源側(cè)清潔化、電網(wǎng)側(cè)智能化、負(fù)荷側(cè)電氣化,研究配套政策機(jī)制,推動(dòng)形成源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同互動(dòng)。同時(shí),推動(dòng)南疆四地州納入國家電網(wǎng)公司新型電力系統(tǒng)示范區(qū),試點(diǎn)實(shí)施“新能源+儲(chǔ)能”發(fā)展模式,支撐南疆新能源發(fā)展;實(shí)施源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)控制工程示范,推動(dòng)電網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;源隨荷動(dòng)、荷隨網(wǎng)動(dòng)”的源網(wǎng)荷儲(chǔ)智能互動(dòng)模式,提高電力供應(yīng)保障能力;建設(shè)庫車“光伏+制氫”示范項(xiàng)目,充分發(fā)揮電制氫作為高度可調(diào)節(jié)負(fù)荷的特點(diǎn),有效提升電力系統(tǒng)靈活性和安全性。
電力穩(wěn)定供應(yīng)面臨一定挑戰(zhàn)
在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型階段,業(yè)內(nèi)人士表示面臨幾大挑戰(zhàn)。
——保障電力供應(yīng)面臨重大挑戰(zhàn)。國網(wǎng)新疆經(jīng)研院院長趙志強(qiáng)表示,在煤電有序減量化發(fā)展、新能源規(guī)?;l(fā)展的背景下,由于新能源“極熱無風(fēng)”“晚峰無光”“大裝機(jī)、小電量”的特征顯著,新能源成為影響電力供應(yīng)的最大變量,負(fù)荷高峰關(guān)鍵時(shí)刻不頂用、扛不住。
——電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行面臨重大挑戰(zhàn)。隨著新能源占比逐步攀升,將替代傳統(tǒng)火電成為能源供應(yīng)主體,電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量持續(xù)降低,系統(tǒng)運(yùn)行中動(dòng)態(tài)無功支撐不足、頻率調(diào)節(jié)和穩(wěn)定不足、傳統(tǒng)同步穩(wěn)定和新形態(tài)穩(wěn)定交織等安全問題日益突出,新能源設(shè)備暫態(tài)支撐特性、設(shè)備耐壓能力不足,當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生擾動(dòng)引起電壓、頻率波動(dòng)時(shí),易引發(fā)連鎖脫網(wǎng)事故,使故障演變過程更加復(fù)雜,系統(tǒng)大面積停電風(fēng)險(xiǎn)增大。
——增加電網(wǎng)投資及系統(tǒng)成本。新能源基地多處于電網(wǎng)末端,且新能源利用小時(shí)數(shù)少于常規(guī)電源,規(guī)?;_發(fā)導(dǎo)致新能源匯集、送出工程及其上級(jí)送出通道配套補(bǔ)強(qiáng)工程規(guī)模持續(xù)增加,電網(wǎng)投資需求大幅增長,并且新能源建設(shè)周期遠(yuǎn)小于外送工程建設(shè)周期,建設(shè)時(shí)序難以有效匹配。
——對(duì)重大科技攻關(guān)和推廣應(yīng)用提出更高要求。新型電力系統(tǒng)涉及領(lǐng)域多、影響面廣,重大技術(shù)支撐應(yīng)用是關(guān)鍵保障。以5G、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等為代表的數(shù)字技術(shù)與電網(wǎng)技術(shù)加速融合,新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式對(duì)電力技術(shù)創(chuàng)新形成倒逼之勢(shì),需要積極探索與之相適應(yīng)的電力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、商業(yè)模式、技術(shù)體系和管理體制。
加快措施布局應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)型期難題
中國工程院院士舒印彪在一篇署名文章中表示, 能源電力行業(yè)技術(shù)資金密集,存在高度的路徑依賴,技術(shù)路線試錯(cuò)成本極高,適宜采取漸進(jìn)過渡式發(fā)展方式。近期應(yīng)重點(diǎn)挖掘成熟技術(shù)的潛力,支撐新能源快速發(fā)展,同步開展顛覆性技術(shù)攻關(guān);遠(yuǎn)期在顛覆性技術(shù)取得突破后,推動(dòng)電力系統(tǒng)逐步向適應(yīng)顛覆性技術(shù)的新形態(tài)轉(zhuǎn)型。
在轉(zhuǎn)型期,著眼于電力安全保障和低碳發(fā)展,業(yè)內(nèi)建議要從“軟件”和“硬件”兩方面入手。“軟件”方面,轉(zhuǎn)型期間首先要充分發(fā)揮市場(chǎng)配置資源的重要作用。打破省份之間的市場(chǎng)壁壘,建立適應(yīng)大范圍市場(chǎng)運(yùn)作的輸配電價(jià)機(jī)制,完善網(wǎng)源荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)互動(dòng)機(jī)制,推動(dòng)建設(shè)全國統(tǒng)一電力市場(chǎng)。
其次,全面拓展電力消費(fèi)新模式。華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院教授袁家海建議,把用戶側(cè)資源激活,實(shí)現(xiàn)更好的電力平衡。隨著新能源占比提高,出力比較任性,這時(shí)候就不能源隨荷動(dòng),只能源荷互動(dòng),新能源出力比較低的時(shí)候,引導(dǎo)需求,能少用電就少用電,新能源大發(fā)的時(shí)候則反之。歸根到底是要有市場(chǎng)的激勵(lì)機(jī)制。
“硬件”方面,一是要完善電源側(cè)建設(shè)。推進(jìn)西部、北部地區(qū)大型新能源基地建設(shè),因地制宜發(fā)展東中部地區(qū)的分布式新能源,推動(dòng)海上風(fēng)電逐步向遠(yuǎn)海拓展。煤電從“增容控量”“控容減量”到“減容減量”,發(fā)揮托底保障作用;重點(diǎn)推進(jìn)西南地區(qū)的優(yōu)質(zhì)水電建設(shè);安全有序開展沿海地區(qū)的核電建設(shè),適時(shí)推動(dòng)內(nèi)陸核電建設(shè)。
二是加強(qiáng)跨省、跨區(qū)輸電通道建設(shè)?;谖覈茉促Y源與電力需求地理分布不均衡這一矛盾,加強(qiáng)跨省、跨區(qū)輸電通道建設(shè)。同時(shí),推動(dòng)建設(shè)適應(yīng)分布式、微網(wǎng)發(fā)展的智能配電網(wǎng),促進(jìn)電、冷、熱、氣等多能互補(bǔ)與協(xié)調(diào)控制,滿足分布式清潔能源并網(wǎng)、多元負(fù)荷用電的需要,促進(jìn)終端能源消費(fèi)節(jié)能提效。
三是加強(qiáng)儲(chǔ)能建設(shè)。鑒于抽水蓄能規(guī)劃建設(shè)周期較長,而電力系統(tǒng)已面臨調(diào)節(jié)能力不足的現(xiàn)狀,壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能、儲(chǔ)熱、化學(xué)儲(chǔ)能等新型儲(chǔ)能技術(shù)將成為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要基礎(chǔ),有望在長周期平衡調(diào)節(jié)、安全支撐等方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。
原標(biāo)題:電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型進(jìn)行時(shí) 加強(qiáng)儲(chǔ)能建設(shè)