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(ri)前,國(guo)家發改委、國(guo)家能源局發文指(zhi)出,新能源機(ji)組和(he)配套送(song)出工(gong)程建設的不同(tong)步將(jiang)影響(xiang)新能源并(bing)網消(xiao)納(na)。各(ge)地和(he)有關企業要采取切實行動,盡快(kuai)解決新能源并(bing)網消(xiao)納(na)矛盾,滿足快(kuai)速增長(chang)的并(bing)網消(xiao)納(na)需求(qiu)。
根(gen)據國家能(neng)源(yuan)局的要(yao)求(qiu),電網企業(ye)要(yao)落實電力體制改革相關(guan)要(yao)求(qiu),把(ba)工作重(zhong)點(dian)放在加強配電網升級改造和接(jie)網服(fu)務(wu)等方面,切實保障試點(dian)地(di)區分布式光伏等新能(neng)源(yuan)的大規(gui)模(mo)接(jie)入(ru)需求(qiu),確(que)保電力消納(na)。
據(ju)了解,在“雙(shuang)碳(tan)”目標下,各地新(xin)能源發展預期大(da)增(zeng),這使得電網轉(zhuan)型的外部(bu)壓(ya)力進一(yi)步加大(da)。只有盡快轉(zhuan)型,才(cai)能真正對新(xin)能源規模化并網張開懷抱。
電網運行機理和模式將改變
新(xin)能(neng)源的(de)(de)快速(su)發(fa)展和新(xin)型(xing)(xing)用(yong)能(neng)設備(bei)的(de)(de)廣(guang)泛接(jie)入(ru),對電(dian)(dian)網的(de)(de)挑(tiao)戰正(zheng)(zheng)在加劇,從傳統(tong)電(dian)(dian)網到(dao)新(xin)型(xing)(xing)電(dian)(dian)網,電(dian)(dian)力(li)系統(tong)的(de)(de)運(yun)行特征正(zheng)(zheng)在發(fa)生顯著變化。而(er)構建(jian)以新(xin)能(neng)源為主體的(de)(de)新(xin)型(xing)(xing)電(dian)(dian)力(li)系統(tong),意味著風電(dian)(dian)和光伏(fu)將(jiang)成為電(dian)(dian)源主體,開始(shi)進入(ru)電(dian)(dian)量倍增(zeng)階段。
7月14日,在國家電網(wang)有限公司召開的推動(dong)新(xin)型(xing)(xing)電力系(xi)統建設(she)研討會(hui)上,國網(wang)再次明確,要(yao)積(ji)極(ji)推動(dong)構建以新(xin)能源為(wei)主體的新(xin)型(xing)(xing)電力系(xi)統,加快建設(she)具有中國特色國際領先(xian)的能源互聯網(wang)企業。
在國(guo)家(jia)電(dian)網(wang)有限公司董事長辛(xin)保安看(kan)(kan)來,新型(xing)電(dian)力系統(tong)是傳統(tong)電(dian)力系統(tong)的跨越升級。從供給側看(kan)(kan),新能源(yuan)將逐步成為(wei)裝機和電(dian)量主(zhu)(zhu)體;從用戶側看(kan)(kan),發(fa)用電(dian)一體“產消者(zhe)”大量涌現(xian);從電(dian)網(wang)側看(kan)(kan),呈現(xian)以(yi)大電(dian)網(wang)為(wei)主(zhu)(zhu)導(dao)、多種電(dian)網(wang)形態相(xiang)融并存的格局(ju);從系統(tong)整體看(kan)(kan),運行(xing)機理和平衡模式出(chu)現(xian)深刻變化。
清華大學孫宏斌教授團隊表(biao)示,構建新能(neng)源為主體的(de)(de)(de)新型電(dian)力系統(tong)是(shi)(shi)實現碳中和的(de)(de)(de)重要路徑,也是(shi)(shi)電(dian)網轉型的(de)(de)(de)首要目標。研究(jiu)報告(gao)顯示,我國可再生能(neng)源發(fa)電(dian)比例(li)將從2019年(nian)的(de)(de)(de)30%提高到2060年(nian)的(de)(de)(de)90%,這對(dui)電(dian)網轉型提出了硬要求(qiu)。
此外,伴隨分布式光(guang)伏整縣推(tui)進行動(dong)的(de)試點啟動(dong),新能(neng)(neng)源接(jie)入并網需求再度被激(ji)發(fa),電網迫切需要轉型,以應對碎片化新能(neng)(neng)源時代(dai)的(de)到來。
不轉型難以保障新能源消納
一(yi)位發改委專家以(yi)浙(zhe)江(jiang)為例向記者(zhe)表示,“十四五”期間,浙(zhe)江(jiang)經濟和電力將(jiang)保(bao)持(chi)中速增長,全社會最(zui)高(gao)用電負荷(he)、全社會用電量預計年均增長6%、5.4%,非化(hua)石(shi)電源裝機(ji)占比將(jiang)超過48%。同(tong)時風電、光伏等(deng)新能源裝機(ji)體量“倍(bei)增”;省外來(lai)(lai)電占最(zui)高(gao)負荷(he)比例持(chi)續保(bao)持(chi)約(yue)1/3。“高(gao)比例新能源、高(gao)比例外來(lai)(lai)電、高(gao)峰(feng)谷差,‘三高(gao)’挑戰讓電網風險加大。”
風電(dian)和光伏(fu)并不(bu)能平(ping)衡瞬時(shi)(shi)電(dian)力(li)負荷(he),同時(shi)(shi)新能源(yuan)發電(dian)取決于(yu)天氣(qi)狀況。“這就意味著,需要頂峰時(shi)(shi)頂不(bu)上(shang)(shang),需要暫(zan)停時(shi)(shi)停不(bu)下來。”上(shang)(shang)述發改(gai)委專家(jia)表(biao)示,“與此(ci)同時(shi)(shi),我國用(yong)電(dian)需求呈現冬、夏雙峰特(te)征,峰谷差仍在不(bu)斷擴大,電(dian)力(li)保障供應難度系數(shu)不(bu)斷加大。電(dian)網不(bu)轉型,不(bu)但無(wu)法應對新能源(yuan)消納難題(ti),就連自身安全穩定也會出(chu)現問(wen)題(ti)。”
另外,為適(shi)應“三高”、冬夏“雙峰”形勢下新能源并網和(he)消納形勢,電網各環(huan)節建設和(he)運營(ying)成本也要增加。
根據數據顯(xian)示,2020年(nian),浙江最(zui)高電力負荷9268萬千(qian)瓦(wa),日最(zui)大峰谷差達3314萬千(qian)瓦(wa),統調尖峰負荷95%以上累計時(shi)間為27小時(shi),為了一(yi)年(nian)中的這(zhe)27小時(shi)尖峰用電,需要建設約5臺百萬千(qian)瓦(wa)的發(fa)電機組(zu)和相關配套設施給(gei)予保障,投資高達數百億元。
這(zhe)就意味著,電網(wang)傳統的(de)技術手段和生產(chan)模式,已不能(neng)適(shi)應高占比(bi)新能(neng)源的(de)運(yun)行需求。新型(xing)電力系統建設,就是推動電網(wang)解決保障消納(na)安全、實現低碳發(fa)展、降低用能(neng)成本(ben)的(de)“三元(yuan)矛盾”。
電網如何走好轉型路
辛保安(an)認為,新(xin)型電(dian)力(li)系統是清(qing)潔低碳、安(an)全(quan)可控、靈活高效、智(zhi)能友好(hao)、開放互(hu)動的(de)系統。對于國網來(lai)說,推動電(dian)網向(xiang)能源互(hu)聯網升級(ji)的(de)過程(cheng),就是推動構建新(xin)型電(dian)力(li)系統的(de)過程(cheng),二者是一個(ge)問題、兩個(ge)視角(jiao)。
孫宏斌團(tuan)隊則從(cong)“源(yuan)(yuan)網(wang)荷儲”四個方(fang)面(mian),給出了電(dian)(dian)網(wang)轉型(xing)重(zhong)點任(ren)務建議。在“源(yuan)(yuan)”側構建新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)為主體(ti)的電(dian)(dian)力現(xian)貨(huo)市場,逐步(bu)增(zeng)加現(xian)貨(huo)市場的份額,推動加快(kuai)市場主體(ti)由火電(dian)(dian)向新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)發電(dian)(dian)過(guo)渡。支(zhi)持多(duo)樣化市場主體(ti)參與市場,建設(she)多(duo)種資源(yuan)(yuan)協同(tong)的輔助服務體(ti)系(xi),明(ming)確火電(dian)(dian)未來(lai)的角色定(ding)位和轉型(xing)思路,探索新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)發電(dian)(dian)固定(ding)成本補償(chang)機制。
“在‘網(wang)(wang)’側,最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)(de)就(jiu)是(shi)完善輸(shu)電(dian)成(cheng)本核算機(ji)制(zhi)(zhi),完善跨區域交(jiao)易機(ji)制(zhi)(zhi)。”孫(sun)宏斌(bin)團隊表示,“在‘荷’、‘儲(chu)’兩(liang)側,則要(yao)促(cu)(cu)進(jin)低碳多樣化(hua)能(neng)源生態的(de)(de)電(dian)價體系發展(zhan)(zhan),要(yao)以電(dian)網(wang)(wang)為首,促(cu)(cu)進(jin)推動氫能(neng)相(xiang)關(guan)技(ji)術發展(zhan)(zhan),為儲(chu)能(neng)拓展(zhan)(zhan)多種商業模(mo)式,加(jia)大電(dian)網(wang)(wang)的(de)(de)智能(neng)化(hua)和數字(zi)化(hua)轉型力度。”
上述發改委專家表示,電網(wang)(wang)規(gui)劃方面,當前亟待解決的(de)(de)(de)問(wen)題是加強(qiang)網(wang)(wang)架建設,加強(qiang)網(wang)(wang)源荷儲(chu)一(yi)體化(hua)協同(tong)規(gui)劃,消除新(xin)(xin)能源送(song)出(chu)“卡脖子”環節;中長(chang)期則要提高電網(wang)(wang)柔(rou)性,逐漸(jian)加強(qiang)電網(wang)(wang)友好性,提升對新(xin)(xin)能源的(de)(de)(de)主動接(jie)納能力,適時進一(yi)步增(zeng)加省間互聯,減少大規(gui)模新(xin)(xin)能源送(song)出(chu)受阻及帶來的(de)(de)(de)穩定(ding)性問(wen)題。