大型風光基地并網(wǎng)增加 電網(wǎng)安全性備受考驗 新型電力系統(tǒng)要如何適配？

8月2日，國家能源局召開三季度網(wǎng)上新聞發(fā)布會，會上提到，第一批以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風電光伏基地項目已經(jīng)全面開工建設，第二批基地項目清單也已經(jīng)印發(fā)。

國家能源局在此前的發(fā)布會上也提到，第二批項目主要布局在內(nèi)蒙古、寧夏、新疆、青海、甘肅等地區(qū)，這些地區(qū)也是沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)的主要分布地。第二批項目目前已經(jīng)納入了國務院印發(fā)的扎實穩(wěn)住經(jīng)濟一攬子政策措施當中，目前這些地區(qū)正在抓緊開展項目前期工作，積極推進項目的建設。

在構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的過程中，風光大基地等重大項目在其中發(fā)揮的作用越來越大，已經(jīng)成為我國未來電力系統(tǒng)的重要組成部分，但由于新能源波動性、間歇性等特點，電力系統(tǒng)還需要整體升級，才能適配當前的電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

電網(wǎng)穩(wěn)定性備受考驗

今年上半年，可再生能源裝機規(guī)模穩(wěn)步擴大，已經(jīng)成為我國電力新增裝機中的主力軍。國家能源局提供的數(shù)據(jù)顯示， 2022年上半年，我國可再生能源發(fā)電新增裝機5475萬千瓦，占全國新增發(fā)電裝機的80%。其中，水電新增941萬千瓦、風電新增1294萬千瓦、光伏發(fā)電新增3088萬千瓦、生物質(zhì)發(fā)電新增152萬千瓦，分別占全國新增裝機的13.6%、18.7%、44.7%和2.2%。截至2022年6月底，我國可再生能源發(fā)電裝機達11.18億千瓦。其中，水電裝機4.0億千瓦(其中抽水蓄能0.42億千瓦)、風電裝機3.42億千瓦、光伏發(fā)電裝機3.36億千瓦、生物質(zhì)發(fā)電裝機3950萬千瓦。

在風光大基地等項目的建設浪潮下，可再生能源在我國電力系統(tǒng)中的占比越來越大，重要性日益凸顯。近日，在中國能源研究會、中國能源網(wǎng)主辦的第四屆未來能源大會上，國家發(fā)改委能源研究所可再生能源中心副主任陶冶表示，去年國內(nèi)曾經(jīng)出現(xiàn)過能源、電力供應緊張的情況，結(jié)合當前俄烏局勢下化石能源價格處于高位的形勢，中國通過大基地建設，將新能源發(fā)展作為確保國家電力安全的重要手段，可以助力中國經(jīng)濟增長。

但隨著可再生能源發(fā)電量的提升，電源側(cè)波動性加大，電網(wǎng)在安全性、穩(wěn)定性方面?zhèn)涫芸简灐ｊ柟庑履茉撮_發(fā)股份有限公司副總裁張彥虎對《華夏時報》記者表示，新能源有波動性、偶然性等弱點，能源變革對電力系統(tǒng)提出了新的要求，我們要實現(xiàn)風光更好的融合，讓出力變得更加平緩，實現(xiàn)光儲融合、風儲融合、風光儲氫融合、風光儲電氫等多能融合，要讓用能變得更加智慧和高效。

“新能源大規(guī)模發(fā)展的前提下，新型電力系統(tǒng)的底層邏輯發(fā)生了變化?！辈┍娭呛夏茉崔D(zhuǎn)型論壇中國電力高級顧問尹明告訴《華夏時報》記者，新型電力系統(tǒng)的目標很明確，就是增加新能源的開發(fā)利用和消納，在新能源占比逐漸增加的過程中，重構(gòu)相應的技術體系、標準體系、市場體系、監(jiān)管體系和價值體系。

尹明提到，在傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)里，煤電的穩(wěn)定性極高，可以進行調(diào)節(jié)控制。但是在新情況下，風光發(fā)電“四面開花”，電網(wǎng)公司有很多“苦楚”，建一條線路需要很長時間，但要上一個風電場、一個光伏電站，兩三個月就可以了。電源方面變得越來越不可控，間歇性、變動性越來越強，負荷側(cè)的多樣性增加，系統(tǒng)的不確定因素疊加。另外，電力電量平衡難題凸顯，新能源滲透率如何，碳排放總量和碳排放強度如何，都是需要考慮的事情。

提升電力系統(tǒng)靈活性

今年以來，可再生能源發(fā)電量穩(wěn)步增長。國家能源局提供的數(shù)據(jù)顯示，2022年上半年，全國可再生能源發(fā)電量達1.25萬億千瓦時。可再生能源持續(xù)保持高利用率水平。2022年上半年，全國主要流域水能利用率約98.6%，較上年同期提高0.2個百分點；全國風電平均利用率95.8%，較上年同期降低0.6個百分點；全國光伏發(fā)電平均利用率97.7%，較上年同期降低0.2個百分點。

在新的形勢下，電力系統(tǒng)中不同類型的能源需要更加深度的融合與滲透。南方電網(wǎng)公司新興業(yè)務部總經(jīng)理薛武表示，終端的消費需求日趨多元化，能源生產(chǎn)、消費之間，不同能源形式之間的邊界日漸融合，在新的形勢下，原有的能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式面臨發(fā)展瓶頸，技術壁壘和信息壁壘導致行業(yè)間的互動更加困難，特別是大量的可再生能源滲透率提高之后，電源的供需平衡難度進一步加大。

“新能源的發(fā)展需要更加細致的布局刻畫。”陶冶分析，在建設大型風光基地時，要配套建設周圍清潔高效先進的煤電機組，以及穩(wěn)定可靠的特高壓輸變電，“大基地+高效煤電機組”可以作為支撐電源，通過特高壓輸電通道進行全國范圍內(nèi)的優(yōu)化配置。要尊重當前電力市場的發(fā)展階段，鼓勵煤電企業(yè)和新能源企業(yè)進行聯(lián)合。全面提升電力系統(tǒng)靈活性，降低新能源的本地消納難度。

如何提升電力系統(tǒng)對大規(guī)模高比例新能源接網(wǎng)和消納的適應性？雙良節(jié)能首席專家薛海君則表示，新能源大規(guī)模高比例的接入電網(wǎng)，對電力系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟性帶來了很大的挑戰(zhàn)，對火電的沖擊也是很大的，目前火電必須要進行靈活性改造，深度參與調(diào)峰工作，還要搭配抽水蓄能、新能儲能等方式，來適應整體的要求。在火電靈活性改造方面，通過智能化新技術，可以提高發(fā)電機組的熱效率，空冷系統(tǒng)的經(jīng)濟潛力是很大的。

電力系統(tǒng)數(shù)字化賦能

數(shù)字化技術將為未來電力系統(tǒng)的安全、可靠、高效發(fā)揮怎樣的作用？將從哪些維度為電力行業(yè)脫碳提供支撐？

傳統(tǒng)電力的可靠性是減少故障的發(fā)生率，縮短故障恢復時間，這離不開數(shù)字化的賦能。在新型電力系統(tǒng)下，我們要充分利用分布式能源的特點，為電力系統(tǒng)提供分布式的彈性。數(shù)字化可以在電源的靈活性改造、虛擬電廠、需求側(cè)響應等方面給予更多的支撐，通過數(shù)字化系統(tǒng)協(xié)調(diào)管控，為未來需求側(cè)電力系統(tǒng)的能量或者電能的平衡做更多工作。

尹明分析，數(shù)字信息可以讓電源與電網(wǎng)、電網(wǎng)與用戶、電源與用戶，產(chǎn)業(yè)鏈上下游等方面的系統(tǒng)更加開放和透明。相關部門應該重視對能源電力領域數(shù)據(jù)的管理和應用，充分挖掘和利用數(shù)據(jù)資源的潛力，這會讓市場更加有效率，推動能源電力向清潔、綠色、安全、高效的方向邁進。

在光伏發(fā)電的場景下，電力需要依靠光伏逆變器來和電網(wǎng)連接，要充分體現(xiàn)對電網(wǎng)的友好性，需要逆變器提高對系統(tǒng)故障的解決能力，支撐電網(wǎng)穩(wěn)定性。從系統(tǒng)的角度來看，逆變器要讓風光融合后的曲線更加的平滑，在儲能獲利機制不明確的情況下，把儲能的價值發(fā)揮到最大。比如在光儲電站夜間不能發(fā)電的時候，將白天便宜的電晚上來用，減少電站自用電消耗的成本。另外還可以提高新能源電站的預測能力，讓光儲綜合出力和上傳調(diào)度的發(fā)電預測曲線完美貼合，實現(xiàn)閉環(huán)跟蹤。

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