來源:中國能源報(bào)
隨著新能源的大規(guī)模發(fā)展,新能源發(fā)電在電網(wǎng)中占比不斷提高,系統(tǒng)電力電量平衡、安全穩(wěn)定控制等正面臨前所未有的情況。而推動能源清潔低碳轉(zhuǎn)型、助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的迫切需要,也呼喚構(gòu)建功能更加強(qiáng)大、運(yùn)行更加靈活、更加具有韌性的新型電力系統(tǒng)。
近日,在華北電力大學(xué)2023新型電力系統(tǒng)研討會上,與會專家提出,當(dāng)前,在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)過程中,電源特性的轉(zhuǎn)變與地域發(fā)展差異等問題亟需引起重視。
■■新型電力系統(tǒng)
面臨多方面轉(zhuǎn)變
從新型電力系統(tǒng)的基本特征看,與會專家指出,其電源結(jié)構(gòu)、電源定位、電源形式、電源特性等都發(fā)生了轉(zhuǎn)變。
“在電源形式方面,多種電源形式并存,新能源集群、風(fēng)光水火儲一體、新能源+儲能、新能源+氫能、新能源+水電、新能源+荷+儲能等多元開發(fā)新模式將不斷涌現(xiàn);在電源特性方面,在現(xiàn)有技術(shù)條件下,風(fēng)光電源的間接性、波動性將使電源出力特性更加復(fù)雜多變,未來需要性能穩(wěn)定的新能源品種。”南方電網(wǎng)能源發(fā)展研究院有限公司助理研究員周煥生指出。
在新能源逐步成為主體電源后,電網(wǎng)的資源優(yōu)化配置平臺作用將更加突出。周煥生進(jìn)一步表示,數(shù)字電網(wǎng)或?qū)⒊蔀槌休d新型電力系統(tǒng)的最佳形態(tài),發(fā)揮資源優(yōu)化配置作用,促進(jìn)源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)。“電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)將由現(xiàn)在傳統(tǒng)的大電網(wǎng)互聯(lián),向‘主干網(wǎng)+中小型電網(wǎng)及微電網(wǎng)’的柔性互聯(lián)形態(tài)發(fā)展,形成清晰合理、分層分區(qū)的輸電網(wǎng)結(jié)構(gòu),配電網(wǎng)也將具備更加高效的靈活性和主動性,儲能負(fù)荷開放接入和雙向互動。”
作為新型電力系統(tǒng)不可或缺的要素和顯著特征,儲能的接入給電網(wǎng)的安全和調(diào)度運(yùn)行都帶來挑戰(zhàn)。“因此,儲能的規(guī)劃、調(diào)度與控制技術(shù)也是當(dāng)前亟待研究解決的重大難題。目前,國內(nèi)儲能成本較高,服務(wù)于單一對象,經(jīng)濟(jì)性和利用效率低;儲能作為電力新系統(tǒng)的新元素,面向?qū)ο蟊姸啵c各個(gè)對象之間的業(yè)務(wù)與交互關(guān)系模糊,缺乏完善細(xì)致的運(yùn)行策略和結(jié)算機(jī)制;儲能智能化輔助決策能力不足,運(yùn)行和控制依賴于人員的調(diào)控,增加了相關(guān)人員的工作量和職責(zé)。”云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)院研究院專責(zé)翟蘇巍表示。
■■城鄉(xiāng)電力系統(tǒng)建設(shè)
各有側(cè)重
農(nóng)村和城市地區(qū)電力系統(tǒng)發(fā)展的地域差異,也是未來新型電力系統(tǒng)建設(shè)需要考慮的重要因素。
今年初發(fā)布的“中央一號文件”明確提出,要推進(jìn)農(nóng)村電網(wǎng)鞏固提升,發(fā)展農(nóng)村可再生能源,鼓勵(lì)有條件的地區(qū)開展新能源汽車和綠色智能家電下鄉(xiāng)。
構(gòu)建農(nóng)村清潔能源體系,需要大規(guī)模發(fā)展分布式新能源并網(wǎng),但當(dāng)前農(nóng)村電網(wǎng)的資本化水平和數(shù)字化水平與這一要求仍有一定差距。“當(dāng)前要向現(xiàn)代化農(nóng)村電網(wǎng)方向轉(zhuǎn)型,除了面臨供電負(fù)荷的增長外,還有規(guī)模化的分布式能源接入帶來的問題。農(nóng)村電網(wǎng)覆蓋面比較廣,人員運(yùn)維比較困難,新能源的承載能力較差。”廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司電網(wǎng)規(guī)劃研究中心覃惠玲指出,“具體來說,‘十三五’期間,我們雖然對農(nóng)村電網(wǎng)做了升級改造,但主要還是集中在戶均容量、電網(wǎng)供電可靠性指標(biāo)等基建方面。而進(jìn)入新的發(fā)展階段,不僅要求農(nóng)村電網(wǎng)助力鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展,還要全面服務(wù)生態(tài)目標(biāo),構(gòu)建農(nóng)村清潔能源體系。”
這些都對電網(wǎng)建設(shè)提出了新要求。覃惠玲認(rèn)為,未來可通過智能化提升、農(nóng)村配電網(wǎng)感知能力提升、新能源消納能力提升,以及數(shù)字賦能等打造農(nóng)村現(xiàn)代化電網(wǎng)。
國網(wǎng)北京市電力公司新型電力系統(tǒng)建設(shè)辦公室處長程序表示,隨著“雙碳”目標(biāo)下新型能源體系的深入推進(jìn),我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)新業(yè)態(tài)、新模式蓬勃發(fā)展,北京城市副中心在走綠色發(fā)展道路期間的輪廓也逐漸明朗,亟需以新型電力系統(tǒng)建設(shè)為引領(lǐng),支撐傳統(tǒng)能源體系綠色轉(zhuǎn)型。
“對此,以數(shù)字化低碳城市電網(wǎng)為基礎(chǔ),可以在電、氣、熱、油等多種能源綜合利用基礎(chǔ)上,推進(jìn)多能互補(bǔ)和電能替代,逐步實(shí)現(xiàn)能耗雙控向碳排放雙控轉(zhuǎn)變。在源網(wǎng)荷儲全要素方面,開展技術(shù)、機(jī)制和模式相關(guān)創(chuàng)新,促進(jìn)源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)互動。”程序建議。
■■示范項(xiàng)目
提供借鑒經(jīng)驗(yàn)
對于現(xiàn)代化農(nóng)村電網(wǎng)后續(xù)建設(shè),覃惠玲認(rèn)為,國家對現(xiàn)代化農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)方向提出了要求,但仍然缺乏具體的量化指標(biāo)。她建議,未來要鞏固農(nóng)村電力保障水平,持續(xù)加大投資力度,也要逐步縮小不同地區(qū)的農(nóng)村電網(wǎng)平均供電水平差距,同時(shí)提升農(nóng)村網(wǎng)架水平和清潔能源消納能力,提升農(nóng)村電網(wǎng)的數(shù)字化水平和電氣化水平。
根據(jù)各省區(qū)資源稟賦、建設(shè)基礎(chǔ)等情況,南網(wǎng)也正在布局一批新型電力系統(tǒng)示范區(qū),有序推進(jìn)省、地、縣、園區(qū)四級示范項(xiàng)目建設(shè)。其中,在分布式光伏并網(wǎng)示范方面,為解決隨著城鎮(zhèn)、農(nóng)村等建筑屋頂大量分布式光伏接入帶來的配電網(wǎng)末端電壓高、諧波、三相不平衡等問題,貴州建設(shè)了六盤水羊場鄉(xiāng)柔性配網(wǎng)示范工程,采用交直流同桿架設(shè)、臺區(qū)柔性互聯(lián)、分布式光伏+儲能、有載調(diào)容調(diào)壓等技術(shù),取得較好效果。“項(xiàng)目實(shí)施后,年平均停電時(shí)間由0.17小時(shí)/戶縮短至0.12小時(shí)/戶、電壓合格率由99.91%提升至99.94%,中壓線路自愈率由50%提升至87%,分布式光伏消納率達(dá)70%以上。”周煥生說。
在綠色低碳方面,據(jù)廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司廣州供電局市場營銷部資深工程師何嘉興介紹,作為全國第一批低碳試點(diǎn)城市,廣州搭建“穗碳計(jì)算器”微信小程序、“穗碳”電碳大數(shù)據(jù)平臺、“穗碳”工業(yè)綠色金融平臺、廣州市產(chǎn)業(yè)園區(qū)信息化服務(wù)平臺、“穗碳”綠色低碳服務(wù)平臺等,互聯(lián)政企產(chǎn)融各界的低碳需求與供給能力,以數(shù)字賦能各界應(yīng)用場景。
在儲能方面,翟蘇巍認(rèn)為,儲能的運(yùn)行控制應(yīng)進(jìn)一步考慮電網(wǎng)、用戶多方協(xié)同。“儲能參與電網(wǎng)調(diào)節(jié),也應(yīng)該有更多的交易機(jī)制。與此同時(shí),應(yīng)充分發(fā)揮儲能一站多用、分時(shí)復(fù)用等功能,提高利用率。”