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加強并網(wǎng)運行控制 共同促進清潔能源消納
日期:2019-04-24   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sx_liuyu 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
編者按:在新能源發(fā)電上,除了要解決發(fā)電問題,能源消納也是一個問題。

隨著新能源發(fā)電的規(guī)?;_發(fā)利用,需逐步掌握新能源發(fā)電主動支撐控制技術(shù),實現(xiàn)新能源向常規(guī)電源轉(zhuǎn)變。目前跨省跨區(qū)交易、火電機組靈活改造、電能替代等部分措施尚未發(fā)揮根本性作用,在提升新能源消納能力方面還有很大的空間。

多措并舉,優(yōu)化系統(tǒng)運行方式

“我國新能源實行大規(guī)模集中開發(fā),缺乏靈活調(diào)節(jié)電源,消納和安全運行問題尤為突出,國際上無可直接借鑒的成熟經(jīng)驗,并網(wǎng)穩(wěn)定運行和有效消納已成為我國新能源發(fā)展的主要瓶頸。”在王偉勝看來,現(xiàn)階段,我國電源結(jié)構(gòu)仍舊以煤電為主,靈活調(diào)節(jié)電源比重低,電源結(jié)構(gòu)性矛盾突出,系統(tǒng)調(diào)峰能力嚴重不足。

“新能源消納能力主要受電力系統(tǒng)互聯(lián)互通水平、電源調(diào)節(jié)性能以及負荷特性等因素影響。與此同時,新能源的地域分布、預(yù)測精度和控制水平,也影響電力系統(tǒng)的消納水平。”據(jù)王偉勝介紹,新能源高比例接入電力系統(tǒng)后,增加了系統(tǒng)調(diào)節(jié)的負擔(dān),常規(guī)電源不僅要跟隨負荷變化,還需要平衡新能源的出力波動。

“新能源出力超過系統(tǒng)調(diào)節(jié)范圍時,必須控制出力以保證系統(tǒng)動態(tài)平衡,此時會產(chǎn)生棄風(fēng)、棄光。”王偉勝解釋道。

“解決清潔能源消納是一項系統(tǒng)工程,涉及電源、電網(wǎng)、用戶、政策機制、技術(shù)研發(fā)等多個方面。從根本上解決‘三棄’問題,需要各方共同努力,多措并舉、綜合施策。”王偉勝表示。

以技術(shù)為例,解決新能源消納問題,首要是科學(xué)定量地評價電力系統(tǒng)消納新能源能力,分析新能源發(fā)電受限的具體原因和瓶頸。在此基礎(chǔ)上有針對性地優(yōu)化全網(wǎng)火電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電等多種電源的發(fā)電計劃,進一步優(yōu)化系統(tǒng)運行方式。此外,通過科技創(chuàng)新、電網(wǎng)建設(shè)、政策體系、市場機制等一系列措施保證新能源“發(fā)得出、并得上、能消納”。

技術(shù)引領(lǐng),不斷拓寬消納渠道

“2014年至2018年,全國風(fēng)電發(fā)電量由1598億千瓦時增長到3660億千瓦時,發(fā)電量占比增長到5.2%。4年時間,風(fēng)電發(fā)電量整整增加了一倍多。”王偉勝在總結(jié)我國風(fēng)電發(fā)展的歷史進程時激動地表示。

據(jù)悉,從1998年開始,王偉勝和所在的團隊就在國內(nèi)率先開展新能源并網(wǎng)仿真與試驗研究,2010年主持建成了世界上規(guī)模最大、唯一具備風(fēng)電機組全部并網(wǎng)性能試驗功能的張北試驗基地,組織研發(fā)了我國首套新能源功率預(yù)測和調(diào)度系統(tǒng),用于我國26個省級及以上電網(wǎng),顯著提高了我國電網(wǎng)的新能源消納能力。

截至2018年底,我國清潔能源累計裝機容量突破7億千瓦,占全球的30%。2018年,國家發(fā)改委、國家能源局把推動清潔能源高質(zhì)量發(fā)展、有效解決消納問題作為重點工作,制定《解決棄水棄風(fēng)棄光問題實施方案》《清潔能源消納行動計劃(2018-2020年)》,提出到2020年基本解決清潔能源消納問題。

“我國風(fēng)電、光伏裝機容量均居世界第一,且一直保持較高增長率。與此同時,新能源具有隨機性、波動性和低抗擾性,運行不確定性大,使得并網(wǎng)技術(shù)成為困擾全世界新能源發(fā)展的難題。”王偉勝如是說。

電力系統(tǒng)是一個發(fā)電、用電實時平衡的系統(tǒng),隨機波動的新能源并入電網(wǎng)后,為滿足系統(tǒng)平衡要求,常規(guī)電源出力和新能源出力之和需與負荷實時匹配。王偉勝指出,“新能源功率預(yù)測可將隨機波動的不確定新能源出力由未知變?yōu)榛疽阎?,減少新能源出力的不確定度,降低系統(tǒng)平衡的難度,是促進新能源消納的關(guān)鍵技術(shù)之一。”

“新能源發(fā)電功率預(yù)測技術(shù)雖然取得了長足的發(fā)展和進步,但距離解決新能源輸出功率的不確定性影響仍存在較大的改進空間,因此需要在數(shù)據(jù)準確與完整性、理論發(fā)電能力評估、數(shù)值天氣預(yù)報、功率預(yù)測方法、人工智能技術(shù)5個方面不斷提升,為我國新能源發(fā)電功率預(yù)測技術(shù)的發(fā)展助推助力。”王偉勝補充道。

穩(wěn)定控制,加快提升消納能力


2019年一季度,國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)新能源發(fā)電量1158億千瓦時,同比增長10%,新能源發(fā)電占比9.1%,同比增長0.7個百分點;新能源棄電量46.6億千瓦時,同比下降31%,棄電率為3.9%,同比降低2.1個百分點,整體實現(xiàn)“雙升、雙降”。這是4月11日國家電網(wǎng)促進清潔能源發(fā)展新聞發(fā)布會上透露的信息。

2019年是促進清潔能源消納的攻堅年,作為全球接入清潔能源規(guī)模最大的電網(wǎng),國家電網(wǎng)計劃提前實現(xiàn)新能源利用率達到95%以上的目標。

對此,王偉勝表示,未來隨著新能源發(fā)電的規(guī)?;_發(fā)利用,需要進一步提升新能源發(fā)電友好性能和穩(wěn)定控制水平,以確保安全運行。逐步掌握新能源發(fā)電主動支撐控制技術(shù),實現(xiàn)新能源向常規(guī)電源轉(zhuǎn)變。

“新能源發(fā)展仍以消納為目標,消納能力評估應(yīng)基于科學(xué)合理的方法,指導(dǎo)新能源的規(guī)劃和運行。”王偉勝指出,目前跨省跨區(qū)交易、火電機組靈活改造、電能替代等部分措施尚未發(fā)揮根本性作用,在提升新能源消納能力方面還有很大的空間。

原標題:加強并網(wǎng)運行控制 共促清潔能源消納

 
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來源:中國能源報
 
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