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                構建新型電力系統(tǒng),提升新能源電力支撐保障能力

                發(fā)布時間:2021-09-18 瀏覽數(shù):178

                一、集成應用新技術,加快推動新能源轉型為可靠靈活友好的主體電源

                大規(guī)模高比例新能源對電力系統(tǒng)運行與電力供應保障帶來的影響,原因之一在于新能源發(fā)電出力的間歇性、波動性、隨機性特性。當前我國新能源發(fā)電的裝機占比接近25%,發(fā)電量占比接近10%,新能源還不具備與常規(guī)電源類似的系統(tǒng)友好特性。預計2030~2035年前后,新能源發(fā)電裝機占比有望超過50%,將成為新型電力系統(tǒng)的主體電源。僅依靠剩余規(guī)模的常規(guī)電源項目,無法實現(xiàn)電力安全可靠供應。為此,亟需集成應用相關領域新技術,加快提升新能源發(fā)電項目的系統(tǒng)友好特性,提升電力支撐保障能力。

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                從當前相關技術進展情況來看,“十四五”期間,可以通過集成應用新能源高效發(fā)電、長尺度高精度新能源功率預測、風光儲智慧聯(lián)合調度運行、大規(guī)模低成本長壽命儲能等技術措施,加快建設一批具備可靠發(fā)電、靈活調節(jié)、友好并網(wǎng)等功能和性能指標的系統(tǒng)友好綠色電站。在可靠發(fā)電方面,可結合長尺度高精度新能源功率預測技術以及電力系統(tǒng)的實際需求指令,提前合理制定儲能的充放電計劃,重點保證在系統(tǒng)高峰缺電時段具備一定的頂峰支撐能力,將新能源發(fā)電的置信出力水平由5%左右提升到20%~30%的較高水平,減少傳統(tǒng)電源的裝機需求,緩解系統(tǒng)高峰缺電時段的電力供應保障問題。

                在靈活調節(jié)方面,可綜合運用儲能與智慧聯(lián)合調度技術,在保障電站自身新能源電力高效消納利用的基礎上,儲能剩余調節(jié)能力可以進一步為系統(tǒng)和周邊的新能源項目提供調節(jié)服務,成為友好調節(jié)電源。在友好并網(wǎng)方面,可通過優(yōu)化改善系統(tǒng)友好綠色電站項目的一次調頻、慣量支撐、故障穿越、快速調壓等并網(wǎng)性能技術指標,降低新能源項目與系統(tǒng)整體的故障概率,提升事故和極端情況下安全運行水平,有利于保障電力安全可靠供應。

                二、推廣利用新模式,提升新能源發(fā)電的全局配置與就地供應保障能力

                我國能源資源稟賦與用電負荷錯位分布的基本特點,決定了未來仍然需要大規(guī)模集中開發(fā)西部北部地區(qū)的新能源資源,依托大電網(wǎng)跨省跨區(qū)輸送至中東部地區(qū)負荷中心,作為保障中東部負荷中心地區(qū)電力供應的重要途徑之一。為此,提升跨省跨區(qū)輸電通道的送電能力以及新能源電量占比,對于中東部地區(qū)的電力保障供應具有重要意義。根據(jù)國家能源局關于2020年度全國可再生能源電力發(fā)展監(jiān)測評價結果的通報,國家電網(wǎng)運營的18條特高壓通道年輸送可再生能源電量占比37%,部分已投運特高壓輸電通道的利用率偏低,送電能力與新能源電量占比還有進一步提升的空間。

                為了提升新能源電力的跨省區(qū)配置規(guī)模與水平,“十四五”可從存量與增量兩方面統(tǒng)籌著手。對于存量跨省跨區(qū)外送通道,可以充分發(fā)揮送受端系統(tǒng)的調節(jié)能力,利用新能源短期和超短期功率預測技術滾動優(yōu)化送電曲線,提升通道送電能力與新能源電量占比。對于新增跨省跨區(qū)外送通道,可推廣利用“風光水火儲”多能互補模式,建設高利用率、高新能源占比的西電東送輸電通道,在部分具備條件的地區(qū),可以探索極高比例新能源甚至“風光儲”“風光水儲”一體化的純可再生能源外送模式。

                另一方面,推廣利用“源網(wǎng)荷儲一體化”的新能源就地開發(fā)利用模式,對于提升新能源發(fā)電的就地供應保障能力具有重要意義。在西部北部地區(qū),可以結合產(chǎn)業(yè)結構轉移與新能源資源條件,推動新能源就地為高載能等產(chǎn)業(yè)的用電負荷提供綠色電力,盡力提升新能源綠色電力消費占比。在中東部地區(qū)以及西部北部的重要城市、工業(yè)園區(qū)、偏遠地區(qū)等,可以推動建設以新能源為主體、以自發(fā)自用為主的分布式微電網(wǎng),發(fā)揮分布式系統(tǒng)貼近終端用戶的靈活布局優(yōu)勢,使之成為保障中心城市重要負荷供電、滿足工業(yè)園區(qū)綠色電力消費需求、解決偏遠地區(qū)電力供應難題的重要舉措,與大電網(wǎng)兼容互補,提升電力就地供應保障能力。

                三、研究解決新問題,發(fā)揮分布式光伏與海上風電的電力支撐保障作用

                中東部和南方地區(qū)是我國的用電負荷中心地區(qū),近年來隨著生態(tài)環(huán)保、土地資源等約束不斷增強,發(fā)展煤電和大規(guī)模集中式新能源的難度持續(xù)加大,電力保障供應的壓力也在不斷增加。去年冬季,湖南、江西等地區(qū)出現(xiàn)極端嚴寒天氣,短期內用電負荷快速增長,在新能源等各類電源與大電網(wǎng)均無法提供有效支撐的情況下,出現(xiàn)了較大范圍的電力供應保障問題,值得深思。在此情況下,發(fā)展分布式光伏與海上風電,成為中東部和南方地區(qū)開發(fā)利用新能源、提升電力供應保障水平的重要舉措。目前,分布式光伏和海上風電的并網(wǎng)消納問題尚未大規(guī)模集中顯現(xiàn),但從長遠來看,隨著分布式光伏的持續(xù)快速發(fā)展、海上風電逐步由近海向深遠海拓展,需要統(tǒng)籌規(guī)劃、超前研究在發(fā)展過程中有可能出現(xiàn)的新問題。

                一方面,分布式光伏在平價時代具備較強的商業(yè)競爭力,布局靈活,市場潛力巨大。目前山東、浙江的分布式光伏裝機已超過千萬千瓦,河北、江蘇等地接近千萬千瓦,考慮包括集中式光伏在內,河北、山東光伏并網(wǎng)裝機超過2000萬千瓦?!笆奈濉逼陂g,在國家政策的大力引導下,預計中東部地區(qū)的分布式光伏將進一步加快發(fā)展。從系統(tǒng)運行角度看,大規(guī)模高比例光伏并網(wǎng)后,將改變電力系統(tǒng)的凈負荷特性,呈現(xiàn)典型的“鴨子曲線”,要求電力系統(tǒng)具備更加快速和靈活的調節(jié)能力,會對光伏發(fā)電的進一步發(fā)展造成制約,也會對電網(wǎng)的供電保障能力帶來壓力。目前,中東部局部地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)中午時段光伏發(fā)電消納困難的現(xiàn)象。為此,需要研究提升電力系統(tǒng)的靈活調節(jié)能力,同時推動電力市場建設,通過靈活的市場價格信號引導各類儲能、可調節(jié)負荷等資源,為光伏的就地開發(fā)利用提供支撐保障。

                另一方面,目前我國海上風電項目累計并網(wǎng)裝機規(guī)模已超過1000萬千瓦?!笆奈濉逼陂g,部分沿海重點省區(qū)規(guī)劃建設近海風電項目規(guī)模較大,近海風電開發(fā)呈現(xiàn)加快提速的勢頭,匯集送出和并網(wǎng)消納的難度將持續(xù)加大,需要重點開展專題研究。與此同時,深遠海風電的規(guī)劃建設工作逐步提上日程,由于離岸送電距離更遠、集約化開發(fā)規(guī)模更大、接入電網(wǎng)電壓等級更高,深遠海風電項目開發(fā)與大電網(wǎng)的聯(lián)系將更加緊密。為此,需要統(tǒng)籌沿海地區(qū)的深遠海海上風電規(guī)劃與電力系統(tǒng)、電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃,提前研究解決深遠海風電的并網(wǎng)送出和消納利用問題,切實發(fā)揮對于中東部沿海地區(qū)的電力支撐保障作用。

                國電中星是一家專業(yè)的電力檢測設備廠家,密切關注電力電網(wǎng)相關行業(yè)的發(fā)展與動態(tài),了解更多訪問國電中星官網(wǎng):m.dubmansion.com

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