如何保障新能源的消纳,发挥电网在优化资源配

 行业动态     |      2022-01-06 07:33
   电力是极其特殊的资源。一方面,电力关乎国计民生,电力的保质保量供应具有重要的意义。另一方面,电力生产、传输、消费具有实时平衡的特点,电力系统的安全可靠运行是一项复杂的工程。


   因此,电力资源优化配置需要重点关注几个问题。一是关注电力安全。任何技术和机制的创新都需要把系统安全稳定运行放在首要位置,电力的持续、足量供应是一切优化问题最坚实的边界条件。二是关注能源效率。通过科学合理的管理模式和平衡机制引导电力系统中各类元器件的协调互动,提升发输变电设备的利用率,实现全社会效益的最大化。此外,在“碳达峰、碳中和”的宏伟战略下,还需要关注能源清洁利用。双碳目标的实现,能源是主战场,电力是主力军,要积极落实国家能源战略,服务新型电力系统构建,增加新能源消纳能力,推进煤炭和新能源优化组合,实现能源清洁低碳转型。


   关于如何保障新能源的消纳,保证电力系统的安全可靠运行和电力的可靠供应,让资源在更大范围内实现优化配置,笔者有以下几点思考。


01

坚持规划建设互联大电网


   我国幅员辽阔,各地自然禀赋和发展情况差异大,能源分布与消费呈逆向分布。建设特高压通道,增强电网结构,将电能从煤炭、新能源密集的三北地区和水电密集的西南地区向中东部负荷中心传输,实现电力远距离、大规模传送,符合我国国情,是我国电力行业发展的必然选择。同时,互联大电网可以充分利用不同地区用电负荷的错峰效应,开展跨区电力互济支援,减少系统备用,提升发输变电设备投资效率和利用率。此外,同步联网可以增强转动惯量,增强系统抗扰动能力,提升供电可靠性,可谓一举多得。坚持发展互联大电网,是实现电力资源优化配置重要的物质基础。

02

发挥我国调度体系优势


   电力系统运行,涉及到发电、输变电、和用电,同时由于发输用电实时瞬间完成,要保障电力系统的安全、稳定运行和用户的可靠用电,是一个非常复杂的系统工程。电网调度是电力系统的大脑和指挥中心,要履行保障电力系统安全、经济、稳定运行和用户可靠用电的重要职责,同时要兼顾降低能耗、减少碳排放、全局效益最大和运行成本最低的目标。我国电网调度实行“统一调度、分级管理”模式,“国分省地县”五级调度按照调管范围各司其职,同时接受上级调度的指令,符合电力系统运行的特征,既科学又高效。我国调度体系应对极端天气和电网风险具有突出的优越性,能够从全局考虑问题,扼制电网故障蔓延,有效保障大电网安全,也最大程度上保障了资源优化配置和新能源消纳。


 
03

保障新能源,调节电源、电网协调发展


   在沙漠、戈壁、和荒漠地区大力发展风电光伏项目的同时,要因地制宜统筹规划抽蓄和化学储能等可调节电源,和电网规划、当地产业统筹协调。在电力系统安全稳定的前提下,保障新能源发出来,能消纳,送得出。


   一是提升电源调节能力。抽水蓄能是目前综合效益最好的调节性电源,国家出台《国家发展改革委关于进一步完善抽水蓄能价格形成机制的意见》,大力推进抽水蓄能电站选点布局,允许社会资本投资运营。同时,国家大力推动光热储能和以电化学储能为代表的新型储能发展,规划到2025年全国新型储能装机规模达到3000万千瓦左右,极大提升电源的调节能力。


   二是推动互联大电网建设。要进一步加强送受端网架结构,提升存量通道送电能力。“十四五“期间,我国将开工投产多回跨区特高压通道,增强可再生能源送出能力。


   三是加强新能源本地消纳能力。今年国家能源局出台了推动分布式光伏整县开发的意见。分布式电源的发展,改变了原有电网的潮流分布和分层分区电力平衡方式,对配电设施扩容改造提出新的要求。在此背景下,推动源网荷储协调互动,实现微网自平衡,减少对大电网辅助服务的需求,将成为全新的发展趋势。要协同分布式电源发展加强配电网建设,为新能源本地消纳和向主网送出创造条件。要优化煤电机组调峰运行,推动自备电厂参与调峰,实现水火风光多能互补和优化调度,促进新能源就地消纳。


   四是多元化利用提升新能源消费需求。北方地区可因地制宜推广可再生能源清洁取暖。推动在产业园、工业园、数据中心等地配建新能源,探索研究冷-热-电等多类能源在终端的耦合利用。推动利用富余新能源发电制氢,建设规模化的绿氢生产基地。新能源的多元化、多维度利用,将带动产业链上下游和地方产业蓬勃发展,具有突出的社会效益。


04

以技术创新保障电力系统的安全高效运行


   在发电侧,推进煤电机组改造升级是降低煤耗、提高调节能力、促进清洁能源消纳的重要手段。按照《国家发展改革委国家能源局关于开展全国煤电机组改造升级的通知》,各地要统筹考虑煤电节能降耗改造、供热改造和灵活性改造,实现“三改”联动,并合理安排机组改造时序,保证电力安全可靠供应。


   在电网侧,开展新能源多周期预测,综合考虑气象、温度等因素,不断优化新能源预测算法,研究空间分辨率更高、时间间隔更小、精度适用性更强的新能源发电功率预测技术,提升新能源预测精度,降低预测不准对电力平衡造成的影响。利用机电、电磁、混合等多种仿真工具,对大电网开展精细建模,严格按照《电力系统安全稳定导则》相关标准开展仿真分析,制定电网协调控制策略,不断提升通道送电能力。运用大云物移智链等现代信息和通信技术,提升对电网调度的技术支撑能力。


   在用户侧,实际运行数据表明,随着全社会电气化程度的提升以及电力消费结构的改变,我国每年电力高峰负荷增速要高于用电量增速,因此在充分挖掘发电侧、电网侧潜力的同时,必须坚持管理和技术创新,进一步深挖需求侧潜力,从传统的“源随荷动”向“源网荷储”多元协调互动转变。充分利用数字化和现代信息通信技术,实现负荷侧资源的广泛接入,调动电动汽车、虚拟电厂等可调节资源,削峰填谷、平抑高峰用电需求,增强尖峰时段电力供应能力。配电网有源化趋势对电网的运行方式、检修方式和控制保护系统提出新的要求,需要研究新的管理和技术应对方案。



05

坚持以市场化机制配置资源


   电力系统的运行涉及发电(火电,清洁能源)、电网、用户(重要用户,工商业用户,居民用户)等众多参与主体。在保障电力系统安全运行的前提下,新能源消纳需要调动各方积极性,用市场机制保障电力电量交易,用政策引导电源侧参与辅助服务的积极性、用户侧形成用能节能新理念的主动性。因此,在电力市场建设方面,可以从以下几点发力。


   一是加快推进全国统一电力市场建设。近期,中央深改委第二十二次会议对推进全国统一电力市场建设作出重要部署,要进一步发挥我国坚强交直流混联大电网的客观优势,充分利用跨省跨区输电通道,通过省间中长期、现货、辅助服务交易形成省间潮流格局,提升电能、清洁能源大范围优化配置能力。


   二是要建立健全新能源大规模接入情形下的市场化交易机制。研究出台适应新能源出力特性的电能交易机制,推进平抑新能源出力对电网冲击的调节资源的市场化募集和价格形成机制,促进火电转型的容量补偿或交易机制。


   三是积极引入新型主体参与市场。一方面通过鲜明的峰谷价差引导灵活性电力用户削峰填谷,降低保供和电网运行压力,避免为电力系统短时尖峰负荷而配置大量发输变电设备,提高投资效率。另一方面,以辅助服务市场起步,鼓励电动汽车、分布式储能、虚拟电厂入市参与交易,为主网运行提供调节资源并获取收益,引导资本参与需求侧调节能力建设。




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来源:贤集网