當前,我國用電需求呈現冬、夏雙峰特征,峰谷差仍在不斷擴大,電力保障供應難度系數不斷加大。電網不轉型,不但無法應對新能源消納難題,就連自身安全穩定也會出現問題。
日前(qian),國(guo)家(jia)發改委、國(guo)家(jia)能(neng)源(yuan)局(ju)發文(wen)指出(chu),新能(neng)源(yuan)機組和配套送出(chu)工程建設的不同步將(jiang)影響(xiang)新能(neng)源(yuan)并網消(xiao)納(na)。各地和有關企業要采取切(qie)實(shi)行動,盡快解決新能(neng)源(yuan)并網消(xiao)納(na)矛盾,滿足快速(su)增(zeng)長的并網消(xiao)納(na)需求(qiu)。
根據國家(jia)能源(yuan)(yuan)局的要求,電(dian)網企業要落實電(dian)力(li)體制改革相關要求,把工(gong)作重點放(fang)在加強配電(dian)網升級改造和接(jie)(jie)網服務等方面,切實保障試點地(di)區(qu)分布式光伏等新(xin)能源(yuan)(yuan)的大規模接(jie)(jie)入需求,確保電(dian)力(li)消納。
據了解(jie),在“雙碳(tan)”目標下,各地新能(neng)源(yuan)發展預期大增,這(zhe)使得(de)電網(wang)轉(zhuan)型的外部壓力進一步加大。只有盡快轉(zhuan)型,才(cai)能(neng)真正對新能(neng)源(yuan)規(gui)模化(hua)并網(wang)張開懷抱。
電網運行機理和模式將改變
新能源(yuan)的(de)快速發展(zhan)和新型用能設(she)備的(de)廣泛接入,對電(dian)網(wang)(wang)的(de)挑(tiao)戰正(zheng)在加劇,從傳統(tong)電(dian)網(wang)(wang)到新型電(dian)網(wang)(wang),電(dian)力系統(tong)的(de)運(yun)行特(te)征(zheng)正(zheng)在發生顯著變化。而(er)構(gou)建(jian)以新能源(yuan)為主(zhu)體的(de)新型電(dian)力系統(tong),意(yi)味著風電(dian)和光伏將(jiang)成為電(dian)源(yuan)主(zhu)體,開始(shi)進(jin)入電(dian)量倍增階段。
7月(yue)14日,在國(guo)家電(dian)網有限公司召開的推動(dong)新(xin)型電(dian)力系統建(jian)設研討會(hui)上,國(guo)網再(zai)次(ci)明確,要積極推動(dong)構建(jian)以新(xin)能源為主(zhu)體的新(xin)型電(dian)力系統,加快建(jian)設具有中國(guo)特色(se)國(guo)際領先的能源互聯網企業。
在國家電網(wang)有限(xian)公司董事(shi)長辛保安看來,新型(xing)電力系統(tong)是傳統(tong)電力系統(tong)的跨越(yue)升(sheng)級。從供(gong)給側看,新能(neng)源將(jiang)逐步成為裝機和電量(liang)主體(ti);從用戶側看,發用電一體(ti)“產消者”大(da)量(liang)涌現(xian)(xian);從電網(wang)側看,呈現(xian)(xian)以大(da)電網(wang)為主導、多種電網(wang)形(xing)態相融并存的格局;從系統(tong)整體(ti)看,運行機理和平衡模(mo)式出現(xian)(xian)深刻變化(hua)。
清(qing)華(hua)大學孫(sun)宏斌教授團隊表示(shi),構建新(xin)能源(yuan)(yuan)為(wei)主(zhu)體的(de)(de)新(xin)型(xing)(xing)電(dian)(dian)力系統是實現碳(tan)中和的(de)(de)重要路徑(jing),也是電(dian)(dian)網(wang)轉(zhuan)型(xing)(xing)的(de)(de)首要目標。研(yan)究報告(gao)顯示(shi),我國(guo)可再(zai)生能源(yuan)(yuan)發電(dian)(dian)比例將從2019年(nian)的(de)(de)30%提高(gao)到2060年(nian)的(de)(de)90%,這(zhe)對電(dian)(dian)網(wang)轉(zhuan)型(xing)(xing)提出了(le)硬要求。
此外,伴隨分(fen)布式光(guang)伏整縣推進行(xing)動(dong)的(de)試點(dian)啟動(dong),新能(neng)源(yuan)接入并網需求再度被(bei)激發,電網迫切需要轉型,以應對碎片化新能(neng)源(yuan)時代的(de)到(dao)來。
不轉型難以保障新能源消納
一(yi)位(wei)發改委(wei)專家以(yi)浙江為(wei)例向記(ji)者表示(shi),“十四(si)五”期間,浙江經濟(ji)和電(dian)力將保(bao)持中速增(zeng)長,全社會最(zui)(zui)高(gao)(gao)用電(dian)負荷、全社會用電(dian)量(liang)預(yu)計年均增(zeng)長6%、5.4%,非(fei)化石電(dian)源(yuan)(yuan)裝(zhuang)機占比將超過48%。同時風(feng)電(dian)、光伏等新(xin)能源(yuan)(yuan)裝(zhuang)機體量(liang)“倍增(zeng)”;省外來電(dian)占最(zui)(zui)高(gao)(gao)負荷比例持續保(bao)持約1/3。“高(gao)(gao)比例新(xin)能源(yuan)(yuan)、高(gao)(gao)比例外來電(dian)、高(gao)(gao)峰谷差(cha),‘三高(gao)(gao)’挑戰讓電(dian)網風(feng)險加大。”
風電(dian)和光伏并不(bu)(bu)(bu)能(neng)平衡瞬(shun)時(shi)(shi)電(dian)力負荷,同時(shi)(shi)新能(neng)源發(fa)(fa)電(dian)取決于天氣狀(zhuang)況(kuang)。“這(zhe)就意(yi)味著,需要(yao)頂峰時(shi)(shi)頂不(bu)(bu)(bu)上(shang)(shang),需要(yao)暫(zan)停時(shi)(shi)停不(bu)(bu)(bu)下來。”上(shang)(shang)述發(fa)(fa)改委專家表示,“與(yu)此同時(shi)(shi),我國用電(dian)需求呈(cheng)現冬、夏雙峰特征(zheng),峰谷差(cha)仍在不(bu)(bu)(bu)斷(duan)擴大(da),電(dian)力保障供應(ying)難(nan)度(du)系(xi)數不(bu)(bu)(bu)斷(duan)加大(da)。電(dian)網不(bu)(bu)(bu)轉(zhuan)型,不(bu)(bu)(bu)但無(wu)法應(ying)對新能(neng)源消(xiao)納(na)難(nan)題,就連自身安(an)全穩定也會出現問題。”
另(ling)外(wai),為適應“三高”、冬夏“雙峰”形勢下新能源(yuan)并網和消納形勢,電網各環(huan)節建設和運營成本也要增加。
根據數據顯示,2020年,浙江最高電(dian)(dian)力負荷9268萬千瓦(wa),日最大峰谷(gu)差達3314萬千瓦(wa),統(tong)調尖(jian)峰負荷95%以上累計時間為27小時,為了一年中的(de)這(zhe)27小時尖(jian)峰用電(dian)(dian),需要建設(she)(she)約5臺百(bai)萬千瓦(wa)的(de)發電(dian)(dian)機(ji)組和相關配套設(she)(she)施(shi)給予保障,投資高達數百(bai)億元。
這(zhe)就意味(wei)著,電(dian)網傳(chuan)統(tong)的技術手(shou)段(duan)和生產模式,已不能(neng)適應高占比(bi)新能(neng)源(yuan)的運行需求(qiu)。新型電(dian)力(li)系統(tong)建(jian)設(she),就是推動(dong)電(dian)網解決保障消納安全、實現低碳發展、降(jiang)低用能(neng)成(cheng)本的“三元矛(mao)盾”。
電網如何走好轉型路
辛保安(an)認為(wei),新型電力系統(tong)是(shi)清(qing)潔低碳、安(an)全可(ke)控(kong)、靈活高效(xiao)、智能友好、開放(fang)互(hu)動(dong)(dong)的(de)系統(tong)。對于國網(wang)(wang)(wang)來(lai)說,推動(dong)(dong)電網(wang)(wang)(wang)向能源互(hu)聯網(wang)(wang)(wang)升級(ji)的(de)過程,就是(shi)推動(dong)(dong)構建(jian)新型電力系統(tong)的(de)過程,二者是(shi)一個問題、兩個視角。
孫宏斌團隊則從(cong)“源(yuan)(yuan)網荷(he)儲”四個(ge)方面(mian),給出了(le)電(dian)(dian)網轉型(xing)重點(dian)任務建議。在“源(yuan)(yuan)”側構建新能源(yuan)(yuan)為主(zhu)體(ti)的(de)電(dian)(dian)力現(xian)貨市場(chang),逐步增加現(xian)貨市場(chang)的(de)份(fen)額,推(tui)動加快(kuai)市場(chang)主(zhu)體(ti)由火電(dian)(dian)向新能源(yuan)(yuan)發(fa)(fa)電(dian)(dian)過渡。支持多樣化市場(chang)主(zhu)體(ti)參與(yu)市場(chang),建設多種資源(yuan)(yuan)協同的(de)輔助服務體(ti)系,明確(que)火電(dian)(dian)未來的(de)角色定位和轉型(xing)思路,探索(suo)新能源(yuan)(yuan)發(fa)(fa)電(dian)(dian)固定成(cheng)本補償機制。
“在(zai)‘網’側(ce),最重要的(de)就是完(wan)(wan)善(shan)輸電成(cheng)本核算機制,完(wan)(wan)善(shan)跨區域(yu)交易(yi)機制。”孫宏斌團隊表示,“在(zai)‘荷(he)’、‘儲(chu)(chu)’兩側(ce),則要促進低碳多樣化(hua)能源生(sheng)態的(de)電價體系發展,要以電網為首,促進推動(dong)氫能相(xiang)關(guan)技術(shu)發展,為儲(chu)(chu)能拓展多種商(shang)業模式,加大(da)電網的(de)智能化(hua)和數字化(hua)轉型力度。”
上述發(fa)改委(wei)專家表(biao)示(shi),電(dian)網(wang)規(gui)劃(hua)方面(mian),當前亟待解決的(de)問(wen)(wen)題(ti)是加強網(wang)架建(jian)設(she),加強網(wang)源(yuan)荷儲一(yi)體化協同規(gui)劃(hua),消(xiao)除新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)送(song)出“卡脖子”環節;中長期則要提高電(dian)網(wang)柔性(xing),逐漸(jian)加強電(dian)網(wang)友(you)好(hao)性(xing),提升對新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)的(de)主動接納能(neng)(neng)力,適時進一(yi)步增加省間互聯,減少大規(gui)模新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)送(song)出受阻(zu)及(ji)帶來(lai)的(de)穩定性(xing)問(wen)(wen)題(ti)。