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在我國碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的引領(lǐng)下，高效綜合利用可再生能源是目前解決能源短缺及污染嚴(yán)重問題的有效手段。在“十四五”期間，預(yù)計(jì)貴州省將新增風(fēng)電裝機(jī)319萬千瓦，新增光伏裝機(jī)2043萬千瓦。“雙碳”目標(biāo)下的電力轉(zhuǎn)型發(fā)展是一個(gè)重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，時(shí)代和技術(shù)的革新迫使我們進(jìn)行技術(shù)的變革。構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是貴州乃至全國必須突破的一道門檻。

新能源的特點(diǎn)凸顯

新能源發(fā)展速度的突飛猛進(jìn)和裝機(jī)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，加上山地地貌特性導(dǎo)致貴州區(qū)域新能源受局地氣候效應(yīng)影響明顯，新能源隨機(jī)性、波動(dòng)性、間歇性的特點(diǎn)凸顯，主要體現(xiàn)以下三個(gè)方面。

1.山區(qū)風(fēng)電機(jī)組的隨機(jī)波形性

貴州省風(fēng)能資源，總體西部好于東部，中部好于南部及北部。風(fēng)能資源豐富、開發(fā)條件較好的地區(qū)主要集中在畢節(jié)市西部、南部及中北部，六盤水市中部及南部，遵義市中北部，貴陽市中部，黔東南州中東部、榕江縣與荔波交界地帶等區(qū)域，黔南州北部，黔西南州中部，銅仁市局部。

風(fēng)資源隨海拔高度變化大，絕大部分風(fēng)能資源較好的區(qū)域位于海拔1500米以上的高山山脊或臺(tái)地上，高值區(qū)分布相對(duì)零散，分布復(fù)雜。風(fēng)電機(jī)組本身的出力就具有一定隨機(jī)性、間歇性，而在貴州山區(qū)的地理?xiàng)l件環(huán)境下，甚至在一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的不同機(jī)組中都會(huì)出現(xiàn)風(fēng)向不一致等情況，這樣使其出力的隨機(jī)性更加嚴(yán)重。因此貴州風(fēng)電場(chǎng)每個(gè)場(chǎng)站的出力特性都受到其自身地域環(huán)境的影響，使得系統(tǒng)對(duì)風(fēng)電可觀、可測(cè)、可控的能力不足，給電網(wǎng)運(yùn)行管控造成了很大的難度。

2.山區(qū)光伏出力特性研究能力不足

貴州省年平均太陽總輻射在3400兆焦/平方米以上，空間差異較大，太陽能資源自東北向西南逐漸增加。總輻射高值區(qū)分布在貴州西部的畢節(jié)、六盤水、黔西南及安順局部，太陽能資源條件最好。貴州省太陽輻射資源主要呈現(xiàn)春夏大，秋冬小的分布特征，主要集中在3—9月。目前貴州省光伏發(fā)電開發(fā)太陽能資源區(qū)域的輻射值在4300兆焦/平方米以上，預(yù)計(jì)在2025年太陽能資源區(qū)域的輻射值在4200兆焦/平方米以上的區(qū)域具備平價(jià)開發(fā)條件。目前由于光伏發(fā)電建設(shè)規(guī)模取決于可利用的土地，因此在光伏建設(shè)過程中會(huì)充分利用土地資源，同時(shí)電站建設(shè)開發(fā)門檻相對(duì)較低，建設(shè)周期短，開發(fā)模式多樣，使得山區(qū)在不同坡度、地形等環(huán)境條件下，對(duì)于光伏的布置會(huì)出現(xiàn)多重形態(tài)，這樣使光伏發(fā)電在不同時(shí)段的特性更加復(fù)雜化。

3.系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力不足

目前貴州省電力裝機(jī)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，火電、水電、新能源發(fā)電裝機(jī)分別為3560萬千瓦、2281萬千瓦、1637萬千瓦，非化石能源裝機(jī)比重達(dá)52.4%，光伏發(fā)電裝機(jī)規(guī)模達(dá)1057萬千瓦。而目前貴州抽水蓄能、電化學(xué)儲(chǔ)能等靈活調(diào)節(jié)電源的裝機(jī)基本為零，通過不同儲(chǔ)能方式進(jìn)行調(diào)節(jié)還無法實(shí)現(xiàn)，僅僅通過現(xiàn)有水電進(jìn)行調(diào)節(jié)的能力有很大限制。未來幾年光伏裝機(jī)還會(huì)翻倍式增長，隨著新能源裝機(jī)規(guī)模快速增加，風(fēng)電、光伏等新能源消納難度和壓力將飛速增長。

解決新能源發(fā)展問題的思路

國家“雙碳”目標(biāo)和構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，是未來新型電力系統(tǒng)最首要解決的問題。構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，體現(xiàn)了用系統(tǒng)思維解決新能源發(fā)展問題的思路，就此提出幾點(diǎn)路徑建議。

1.多重形式儲(chǔ)能應(yīng)用

“雙碳”目標(biāo)愿景下，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)成為方向，儲(chǔ)能在其中起著至關(guān)重要的作用。4月21日，國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(征求意見稿)》，也說明儲(chǔ)能在未來電力行業(yè)發(fā)展的重要性。通過儲(chǔ)能技術(shù)來增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行支撐能力，從發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)的不同方式，推進(jìn)發(fā)展高比例新能源系統(tǒng)下的電力資源的可觀、可測(cè)、可控能力，解決大量新能源接入后如何進(jìn)行削峰填谷的問題，為電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

2.風(fēng)光水聯(lián)合送出

圍繞實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，以已有大型水電基地為依托，例如烏江梯級(jí)流域和北盤江流域，統(tǒng)籌本地消納和外送，結(jié)合送端水電出力特性、新能源特性、受端系統(tǒng)消納空間，建設(shè)水風(fēng)光一體化可再生能源綜合開發(fā)基地，通過這些梯級(jí)電站的調(diào)節(jié)性能充分發(fā)揮水風(fēng)光一體化的優(yōu)勢(shì)，鼓勵(lì)通過龍頭電站建設(shè)優(yōu)化出力特性，實(shí)現(xiàn)就近打捆。目前烏江及北盤江已經(jīng)開始了光水互補(bǔ)的建設(shè)，通過水電站自身的調(diào)節(jié)能力來抑制光伏發(fā)電帶來的間歇性等問題，是提升新能源消納一個(gè)重要路徑。

3.提升山區(qū)風(fēng)電光伏的基礎(chǔ)研究能力

想建設(shè)新型電力系統(tǒng)，首先要控好大比例新能源，而要控好新能源，首先要了解新能源的基本特性。結(jié)合貴州山地區(qū)域資源特點(diǎn)，需要重點(diǎn)開展山區(qū)風(fēng)電、山區(qū)光伏的季節(jié)特性、波動(dòng)特征及反調(diào)峰等運(yùn)行特性分析，搭建新能源發(fā)電出力特性分析量化評(píng)估指標(biāo)及方法體系，形成一定的指導(dǎo)意見。通過現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)要求，根據(jù)貴州地方特點(diǎn)，制定相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方案、指標(biāo)分析方法，緊跟新能源發(fā)展形勢(shì)和運(yùn)行需求更新。 

原標(biāo)題：新型電力系統(tǒng)下可再生能源與儲(chǔ)能技術(shù)關(guān)鍵路徑分析