加速構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，還需跨過“三道關(guān)”

　　9月22日，21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者從國家電網(wǎng)了解到，華北地區(qū)首個(gè)新型電力系統(tǒng)全域示范區(qū)在河北崇禮正式啟動(dòng)建設(shè)。

　　據(jù)介紹，該示范區(qū)將新能源、抽水蓄能以及柔性直流、虛擬電廠等能源系統(tǒng)前沿技術(shù)融合在一起，統(tǒng)籌推進(jìn)前沿技術(shù)、裝備材料的科研攻關(guān)和示范驗(yàn)證，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)能源資源在全域優(yōu)化配置，提升全社會(huì)綜合用能效率。

　　截至目前，冀北電網(wǎng)新能源交易電量累計(jì)突破200億千瓦時(shí)，占到全國綠電交易量的三成。其中，張家口可再生能源示范區(qū)的交易電量占全國交易電量超過四分之一。預(yù)計(jì)到2030年，冀北電網(wǎng)新能源裝機(jī)占本地電源總量的85%左右，儲(chǔ)能裝機(jī)容量也將達(dá)到2000萬千瓦以上，將基本建成新型電力系統(tǒng)。

　　中國工程院院士杜祥琬表示，“雙碳”目標(biāo)下，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是建設(shè)新型能源體系的關(guān)鍵內(nèi)容和重要載體，是極具挑戰(zhàn)性、開創(chuàng)性的系統(tǒng)工程。

　　新型電力系統(tǒng)是新型能源體系重要載體

　　過去，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源的依賴程度高，能源消費(fèi)以化石能源為主。現(xiàn)在，隨著新能源的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)高比例可再生能源、高比例電力電子設(shè)備的特征凸顯，系統(tǒng)的物理基礎(chǔ)、功能形態(tài)深刻變化。新能源場(chǎng)站需要具備主動(dòng)支撐能力，擁有接近或高于同步電源的控制特性，支撐系統(tǒng)電壓、頻率穩(wěn)定以及提供備用容量。

　　2021年3月15日，中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議提出構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。今年7月，中央全面深化改革委員會(huì)第二次會(huì)議強(qiáng)調(diào)，要加快構(gòu)建“清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟(jì)高效、供需協(xié)同、靈活智能的新型電力系統(tǒng)”。電網(wǎng)是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的平臺(tái)樞紐和功能核心。

　　新型電力系統(tǒng)是新型能源體系的重要載體，具備清潔低碳、安全可控、靈活高效、智能友好、開放互動(dòng)五大特征，是以交流同步運(yùn)行機(jī)制為基礎(chǔ)，以大規(guī)模高比例可再生能源發(fā)電為依托，以常規(guī)能源發(fā)電為重要組成，以堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)為平臺(tái)，源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同互動(dòng)和多能互補(bǔ)為重要支撐手段，深度融合低碳能源技術(shù)、先進(jìn)信息通信技術(shù)與控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電源側(cè)高比例可再生能源廣泛接入、電網(wǎng)側(cè)資源安全高效靈活配置、負(fù)荷側(cè)多元負(fù)荷需求充分滿足。

　　中國社會(huì)科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟(jì)研究所副研究員趙劍波認(rèn)為，新型電力系統(tǒng)是現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系的組成部分，通過構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)提升新能源消納和存儲(chǔ)能力，既實(shí)現(xiàn)可再生能源大規(guī)模開發(fā)，又實(shí)現(xiàn)高水平的消納利用，更加有力地保障電力可靠穩(wěn)定供應(yīng)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量躍升發(fā)展。

　　解決問題還需摸著石頭過河

　　新型電力系統(tǒng)是傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的創(chuàng)新與發(fā)展。國家電網(wǎng)有限公司副總工程師兼基建部主任張寧認(rèn)為，“要破解電力系統(tǒng)發(fā)展面臨的瓶頸、解決深層次矛盾和問題，根本出路在于不斷推進(jìn)技術(shù)和管理創(chuàng)新。”

　　國家能源集團(tuán)一位專家告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者，隨著新能源裝機(jī)占比不斷提升，季節(jié)性出力特性受天氣影響，對(duì)調(diào)節(jié)能力的需求將更大，要利用好傳統(tǒng)調(diào)節(jié)電源，科學(xué)統(tǒng)籌推進(jìn)源網(wǎng)荷各側(cè)儲(chǔ)能場(chǎng)景的優(yōu)化布局，重視系統(tǒng)成本上升等問題。

　　國網(wǎng)能源研究院的一位研究員認(rèn)為，當(dāng)前新型電力系統(tǒng)建設(shè)還有三道關(guān)，“首先是，電力系統(tǒng)的可靠容量不足。風(fēng)電、光伏因其自身出力特性，可靠性偏低到2030年，在全國范圍內(nèi)相對(duì)均勻分布的情況下，新能源裝機(jī)超10億千瓦，每年將有30天以上出力低于裝機(jī)容量的10%，置信容量僅為1億千瓦。”

　　其次是，現(xiàn)在傳統(tǒng)大電網(wǎng)難以滿足未來電力輸送需求。長期以來，我國能源資源與負(fù)荷呈逆向分布，但隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，各地區(qū)用電量需求與日俱增，預(yù)計(jì)到2030年，僅廣東、福建、浙江、江蘇和山東五省的全社會(huì)用電量就將達(dá)到3萬億千瓦時(shí)，未來可能會(huì)達(dá)到5萬億千瓦時(shí)。

　　他表示，“最后是電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以及長周期調(diào)節(jié)能力不足。光伏發(fā)電利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，無轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)動(dòng)慣量也嚴(yán)重不足，因此，當(dāng)電力系統(tǒng)中大量的新能源機(jī)組替代常規(guī)電源時(shí)，系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)能力將顯著下降。”

　　源網(wǎng)荷一體化發(fā)展是破局之路

　　談及構(gòu)建新型電力系統(tǒng)實(shí)施路徑時(shí)，國家電網(wǎng)有限公司發(fā)展部新型電力系統(tǒng)處副處長趙紅嘎認(rèn)為，要統(tǒng)籌好發(fā)展與安全、清潔轉(zhuǎn)型與電力供應(yīng)、存量與增量的關(guān)系，源網(wǎng)荷儲(chǔ)各環(huán)節(jié)共同發(fā)力，積極穩(wěn)妥構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。

　　中國科學(xué)院院士周孝信表示，要建立大規(guī)模能源電力輸送系統(tǒng)，建設(shè)結(jié)構(gòu)合理、安全可靠的配電網(wǎng)絡(luò)以及進(jìn)行能源電力市場(chǎng)建設(shè)，保障新型電力系統(tǒng)健康運(yùn)行。

　　國網(wǎng)能源研究院的研究員表示，穩(wěn)定的新型電力系統(tǒng)，離不開新能源，因此需要加大對(duì)風(fēng)能、太陽能等可再生能源的開發(fā)力度，提高其利用率，是建設(shè)新型電力系統(tǒng)的基本前提。

　　“還需要引入大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的智能化管理和調(diào)控，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。同時(shí)，將智能化技術(shù)貫穿于電力系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，提高電力系統(tǒng)的智能化水平，使其能夠更好地適應(yīng)市場(chǎng)的需求。增強(qiáng)系統(tǒng)靈活性資源。”他提出，鼓勵(lì)新能源項(xiàng)目配置一定規(guī)模的煤電、水電、儲(chǔ)能等調(diào)節(jié)性資源，通過“新能源+調(diào)節(jié)性電源”的模式提高穩(wěn)定性。積極推動(dòng)具備條件的火電項(xiàng)目進(jìn)行靈活性改造，努力為系統(tǒng)提供經(jīng)濟(jì)可行、規(guī)模較大的調(diào)節(jié)能力。以增加清潔能源消納、增強(qiáng)調(diào)頻調(diào)峰能力為目標(biāo)，科學(xué)有序發(fā)展抽水蓄能、電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目。加強(qiáng)可調(diào)節(jié)負(fù)荷、虛擬電廠等技術(shù)的研究和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷一體化協(xié)同發(fā)展。

　　來源：21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道 作者：韓逸飛