編者按:新能源裝機增長快,能源消納成難題,電網(wǎng)應(yīng)在安全的基礎(chǔ)上,從電網(wǎng)管理、技術(shù)、市場多方面發(fā)力,提升新能源消納水平。
2020年是實現(xiàn)《清潔能源消納行動計劃(2018~2020)》目標的“收官之年”,同時也將迎來新能源“平價時代”到來前的“搶裝潮”。在新能源裝機占比進一步提升、用電增長持續(xù)放緩的大背景下,如何保持新能源高質(zhì)量發(fā)展成為業(yè)界關(guān)注的話題。新能源消納是個綜合問題,在保障消納的情況下,絕不能丟了安全的前提。若將新能源消納和安全比作蹺蹺板的兩端,想找到平衡點,科學(xué)合理的頂層設(shè)計、協(xié)調(diào)貫通的政策引導(dǎo)至關(guān)重要。
裝機增長+消費放緩,新能源消納仍面臨較大壓力
新能源快速發(fā)展是不爭的事實。當前,通過大規(guī)模開發(fā)利用風能、太陽能等新能源,促進能源清潔低碳轉(zhuǎn)型已成全球化趨勢。我國已成為世界上最大的能源生產(chǎn)國和消費國,面臨著能源需求壓力巨大、能源供給制約較多等挑戰(zhàn)。
從近期看,受國家補貼政策調(diào)整的影響,明后兩年分別存在風電和光伏并網(wǎng)補貼“關(guān)門”時間。2020年各地并網(wǎng)需求旺盛,新增裝機可能大幅增長。從遠期看,國家《能源生產(chǎn)和消費革命戰(zhàn)略(2016~2030)》明確提出2020、2030年非化石能源占一次能源消費比重達15%、20%。“十四五”及未來新能源將持續(xù)大規(guī)模增長。據(jù)中國科學(xué)院測算,2021~2030年,新能源年均新增裝機5500萬千瓦以上。
與新能源快速發(fā)展相伴的則是消納難題。一方面,我國正處在轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、優(yōu)化經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換增長動力的關(guān)鍵時期,用電需求增長放緩。在這個大背景下,新能源消納空間增長有限。
另一方面,隨著光伏發(fā)電、風電補貼降低,新能源裝機布局變化明顯。中東部高電價地區(qū)的平價裝機新增沖動大,分布式光伏發(fā)電、海上風電、分散式風電發(fā)展提速。預(yù)計“十四五”期間,中東部海上風電新增裝機約1800萬千瓦,分布式光伏發(fā)電裝機主要集中在中東部地區(qū)。
電網(wǎng)處于能源生產(chǎn)和消費的中間環(huán)節(jié),是能源資源配置的重要平臺,承擔著消納新能源的重要任務(wù)。轉(zhuǎn)型已成趨勢,電網(wǎng)企業(yè)主動適應(yīng)和服務(wù)能源變革,全面增強資源配置能力、平衡調(diào)節(jié)能力、開放共享能力,更好地適應(yīng)能源基地集約開發(fā)和新能源、分布式能源、儲能、交互式用能設(shè)施等大規(guī)模并網(wǎng)接入的需要,將對新能源消納產(chǎn)生積極影響。
而新能源消納涉及電源、電網(wǎng)及用電負荷,是一個系統(tǒng)性問題。能源生產(chǎn)和消費側(cè)、市場機制等都需作出相應(yīng)調(diào)整。裝機增速不減、消納空間有限、新能源消納仍需多方共同努力,打開消納局面。
促進新能源高效利用,安全考量是基本底線支撐
黨的十九大報告強調(diào)要“樹立安全發(fā)展理念”。電網(wǎng)安全關(guān)系國家安全、能源安全,更是實現(xiàn)新能源高質(zhì)量發(fā)展、高效率利用的前提。
新能源大規(guī)模接入電網(wǎng),其波動性大、隨機性強的特征給電力系統(tǒng)安全帶來挑戰(zhàn),需要不斷在技術(shù)、市場等方面進行探索,以適應(yīng)現(xiàn)代能源體系的新特點。
從電網(wǎng)側(cè)看,新能源成為新增電源主力,波動性更為明顯,電力供應(yīng)保障難度加大。根據(jù)國家電網(wǎng)公司公布的數(shù)據(jù),2019年國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)域內(nèi)新能源日最大功率波動已超過1億千瓦,迎峰度夏期間風電出力占負荷的比例最低僅為1.5%(裝機占比為10.6%)。
同時,新能源深刻改變了電源結(jié)構(gòu),電力系統(tǒng)復(fù)雜性不斷增加。大規(guī)模新能源在故障電壓穿越期間的有功、無功響應(yīng)等特性已成為影響電壓、功角甚至頻率穩(wěn)定水平的重要因素,特別是分布式電源在頻率、電壓波動期間容易連鎖脫網(wǎng),擴大故障影響范圍。
從場站側(cè)看,新能源裝機單點容量小,集中式場站和分布式系統(tǒng)數(shù)量龐大,其網(wǎng)絡(luò)信息安全也漸成新的安全風險點。
安全責任,重于泰山。對于電網(wǎng)而言,安全是一切工作的前提,是最基本的底線支撐。在復(fù)雜的形勢下,國家電網(wǎng)公司始終站在保障國家能源安全的高度開展工作,把安全生產(chǎn)放在各項工作的首位,并一直在實踐中積累運營特大電網(wǎng)的經(jīng)驗。國家電網(wǎng)公司相關(guān)業(yè)務(wù)負責人表示,未來公司將在電網(wǎng)運行安全、新能源涉網(wǎng)安全、通信網(wǎng)絡(luò)安全方面加大投入,保障電網(wǎng)安全。
在電網(wǎng)運行安全方面,國家電網(wǎng)公司將著力提升對高占比新能源下的交直流混聯(lián)電網(wǎng)的管控水平,并鼓勵各類市場主體共同支撐電網(wǎng)安全;在新能源涉網(wǎng)安全方面,努力推動新能源涉網(wǎng)性能改造,從接入、并網(wǎng)、運行等各關(guān)鍵環(huán)節(jié)逐層落實,使新能源符合交直流混聯(lián)大電網(wǎng)的接入運行條件;在通信網(wǎng)絡(luò)安全方面,加強電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護,推進新能源場站監(jiān)測裝置部署。
“推動新能源高質(zhì)量發(fā)展,必須以電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定為前提。”國家電網(wǎng)公司相關(guān)業(yè)務(wù)負責人表示,多措并舉消納新能源的同時,保障電網(wǎng)安全也是最重要、最基本的考量因素。
電網(wǎng)管理、技術(shù)、市場多方面發(fā)力,提升新能源消納水平
新能源的發(fā)展離不開國家政策、機制支持。每年發(fā)布的新能源電價政策均會引發(fā)行業(yè)高度關(guān)注,電價、發(fā)展、消納相互影響、制約。
政府各部門之間的目標和責任既有機統(tǒng)一,又存在區(qū)別,需統(tǒng)籌考慮多方因素。高比例新能源對電力市場機制設(shè)計提出新的要求。新能源由于邊際成本低、容量成本高,考慮補貼后,在市場競爭中易擠占煤電等常規(guī)電源空間。但由于新能源出力的不確定性和運行的不穩(wěn)定性,易帶來高占比、高風險運行情景。具體到實際中,制定政策時因地制宜、實事求是,對于促進新能源產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展將具有指導(dǎo)性意義。
相關(guān)專家表示,制定協(xié)調(diào)、貫通的政策是新能源健康發(fā)展的生命線。市場規(guī)則若在設(shè)計時僅側(cè)重鼓勵降低運營成本、提高經(jīng)濟效益,就會忽略系統(tǒng)運行備用、穩(wěn)定和安全,忽視對電網(wǎng)安全有重要支撐作用的常規(guī)電源利益,造成電源發(fā)展失衡,影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。
政策的引導(dǎo)是基礎(chǔ),廣泛分布在市場中的各類企業(yè)則承擔著推動新能源行業(yè)健康發(fā)展的主體責任。在遵循市場規(guī)則下開展的技術(shù)創(chuàng)新,成為推動新能源消納的有力抓手。
2019年,國家電網(wǎng)公司泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)帶動的新技術(shù)應(yīng)用,在提升新能源消納水平方面發(fā)揮重要作用。公司通過深度挖掘數(shù)據(jù)、智能算法等方式,不斷優(yōu)化新能源功率預(yù)測模型,提升預(yù)測準確度;開發(fā)新能源云平臺等系統(tǒng),推動建成“橫向協(xié)同、縱向貫通”的新能源管理體系,提升新能源管理水平;試點將各類調(diào)節(jié)資源納入電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度和實時閉環(huán)控制,探索源網(wǎng)荷儲多元泛在信息共享方式,提升電網(wǎng)調(diào)控新能源能力。
國家電網(wǎng)公司相關(guān)業(yè)務(wù)負責人表示,服務(wù)和保障新能源健康持續(xù)發(fā)展是公司發(fā)展的必然需要和基本義務(wù)。公司將主動適應(yīng)能源變革要求,從管理、技術(shù)、市場等多方面發(fā)力,加強新能源發(fā)展科學(xué)規(guī)劃研究,持續(xù)推動技術(shù)創(chuàng)新及全國統(tǒng)一電力市場構(gòu)建,因地制宜推動完善促進新能源消納長效機制。
消納破局,并非單一方努力可得。新能源行業(yè)發(fā)展前景可期。只有市場里的各類主體通力合作、協(xié)調(diào)發(fā)展,新能源行業(yè)才能走得更穩(wěn)更遠,在推動能源變革中發(fā)揮更大作用。
原標題:破局新能源消納,電網(wǎng)如何發(fā)揮作用?