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現有電力系統難以支撐新能源巨量接入
日期:2021-06-04   [復制鏈接]
責任編輯:yutianyang_tsj 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
基于化石能源為主的電力系統向雙高電力系統轉變,將改變交流電網的基本特性。由于新能源機組無法提供有效轉動慣量、調頻能力,之前不受關注的電力系統頻率、電壓等問題將重新顯現。

構建以新能源為主體的新型電力系統是能源領域的一場革命。近日,記者從多個論壇上聽到業內人士的聲音:構建新型電力系統面臨安全運行風險大、調節能力不足、電力供應保障難等多重挑戰,必須從宏觀系統角度思考新型電力系統的構建問題。

“從系統角度來看,通過重構電力系統自身和運行控制體系,可應對高比例新能源并網,支撐碳達峰碳中和目標的實現。”業內人士稱。

業內普遍認為,目前亟需加強新型電力系統構建研究,完善網源荷儲統一規劃體系,做好頂層設計。

電力平衡和支撐能力不足


眾所周知,新能源波動性大,最小出力偏低,電力平衡支撐能力不足,高比例新能源電力系統的供電保障受到挑戰,特別是在高溫和寒潮等極端天氣下,電力供應的需求大幅度增長,與電網連續運行、實時平衡的要求不匹配。去年我國新能源日最大功率波動1.34億千瓦,與此同時,我國抽水蓄能、燃氣等靈活調節電源占比偏低,且空間分布不均,電力供應保障難度加大。

“以國網經營范圍的數據為例,日內風電出力最大波動是6300萬千瓦,今年1月份全國最大負荷是11億千瓦,4月初全國最大電力負荷9億千瓦;光伏最大波動1.3億千瓦,這個最大波動實際上是光伏的日最大出力,晚間峰的時候光伏基本上是0。”國家電網有限公司總工程師陳國平在近日舉辦的“儲能國際峰會”論壇上表示。

據陳國平介紹,今年1月6日至8日,風電出力從1.1億千瓦下降到0.6億千瓦,電力負荷隨著氣溫的降低連續幾天走高,寒潮結束時,電力負荷增加了大概5000萬千瓦,1億千瓦時電力負荷差,相當于從寒潮結束到電力負荷上來,要開200臺50萬千瓦的裝機。

國網的統計數據還顯示,風、電光伏在2020年以華東和東北夏季極熱、無風,最低出力持續時間達到了58小時和92小時,西北冬季冷空氣間接期低出力最長時間接近120小時。光伏2020年華東和華中地區低出力在冬季單次最長時間達到58小時,其中湖南和江西受大范圍影響,低出力時間最長超過10天。“上述這些數字的概念是,如果形成新能源為主體的電力系統,日內波動可通過儲能解決,而長時間的不穩定天氣造成的風光出力不足問題,如果繼續配儲能成本相當高。”陳國平表示。

全方位構建新型電力系統


在業內人士看來,解決高比例新能源產生的隨機性、波動性問題,需要配置大量儲能等靈活性電源來保證電力系統供應的可靠、安全。

“基于化石能源為主的電力系統向雙高電力系統轉變,將改變交流電網的基本特性。”陳國平直言,“由于新能源機組無法提供有效轉動慣量、調頻能力,之前不受關注的電力系統頻率、電壓等問題將重新凸顯。”

在電力規劃設計總院院長杜忠明看來,目前電力系統的運行模式和調度方式,是以傳統的電力系統運行機理為基礎構建,未來高比例新能源、高比例電力電子設備的發展,需要現有整個電力系統的規劃設計、標準體系、調度運行、生產運營管理模式均需發生革命性變化,來適應新能源大規模并網的需要。

國網能源研究院副院長蔣莉萍接受記者采訪時表示,電力是公認最清潔、高效的能源形式,在碳達峰碳中和目標大背景下,電力系統的重要性會進一步凸顯。構建新型能源系統是以電力為中心,以電網為主干平臺,全方位、多角度、深層次地建立新型電力系統,靈活統籌電源、負荷與調度運行各環節。

儲能行業被寄予厚望


采訪中,對于構建以新能源為主體的新型電力系統,業內人士不約而同對儲能技術的應用寄予了厚望。雖然我國目前儲能仍處于技術和商業模式初期的階段,但業內外對于儲能發展基本形成共識。面對未來高比例可再生能源接入,儲能的應用是確保電力供應可持續性、電力系統安全穩定運行的重要手段。

“目前正處于電力能源系統轉型關鍵時期。”江蘇林洋能源股份有限公司副總裁方壯志表示,過去數十年,電力系統一直以生產、傳輸、消費模式運行。發、輸、變、配、用,基本是單向傳統方式,但是近年來的電力系統正在向“源網荷儲”一體化轉變。在以新能源為主的新型電力系統中,傳統的發、輸、配、變、用正在演變成源、網、荷、儲、調五個緯度。

杜忠明也認為,目前僅依靠現有電力系統已無法適應大規模利用新能源發展的需求,需要盡快形成一個源、網、荷、儲融合互動的新型的電力系統。“目前需要對現有大電源、大電網的形態進行挖潛、改造、升級,讓電力系統盡可能地調動系統內部的調節能力和資源,為新能源發展服務。”

“在新一代電力系統中,儲能行業猶如‘多面手’。”蔣莉萍表示,在風光高比例可再生能源消納中,儲能在新一代電力系統的作用至關重要,既可改善風光處理特性,又可削峰填谷應對諸多問題,還應該是最具有收益的一方。”

內蒙古太陽能行業協會
2021年6月4日
原標題:現有電力系統難以支撐新能源巨量接入
 
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來源:中國能源報
 
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