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破局新能源消納,電網如何發揮作用?

作者:記者 馬佳  2020-01-02

  2020年是實現《清潔能源消納行動計劃(2018~2020)》目標的“收官之年”,同時也將迎來新能源“平價時代”到來前的“搶裝潮”。在新能源裝機占比進一步提升、用電增長持續放緩的大背景下,如何保持新能源高質量發展成為業界關注的話題。新能源消納是個綜合問題,在保障消納的情況下,絕不能丟了安全的前提。若將新能源消納和安全比作蹺蹺板的兩端,想找到平衡點,科學合理的頂層設計、協調貫通的政策引導至關重要。


  裝機增長+消費放緩,新能源消納仍面臨較大壓力


  新能源快速發展是不爭的事實。當前,通過大規模開發利用風能、太陽能等新能源,促進能源清潔低碳轉型已成全球化趨勢。我國已成為世界上最大的能源生產國和消費國,面臨著能源需求壓力巨大、能源供給制約較多等挑戰。


  從近期看,受國家補貼政策調整的影響,明后兩年分別存在風電和光伏并網補貼“關門”時間。2020年各地并網需求旺盛,新增裝機可能大幅增長。從遠期看,國家《能源生產和消費革命戰略(2016~2030)》明確提出2020、2030年非化石能源占一次能源消費比重達15%、20%。“十四五”及未來新能源將持續大規模增長。據中國科學院測算,2021~2030年,新能源年均新增裝機5500萬千瓦以上。


  與新能源快速發展相伴的則是消納難題。一方面,我國正處在轉變發展方式、優化經濟結構、轉換增長動力的關鍵時期,用電需求增長放緩。在這個大背景下,新能源消納空間增長有限。


  另一方面,隨著光伏發電、風電補貼降低,新能源裝機布局變化明顯。中東部高電價地區的平價裝機新增沖動大,分布式光伏發電、海上風電、分散式風電發展提速。預計“十四五”期間,中東部海上風電新增裝機約1800萬千瓦,分布式光伏發電裝機主要集中在中東部地區。


  電網處于能源生產和消費的中間環節,是能源資源配置的重要平臺,承擔著消納新能源的重要任務。轉型已成趨勢,電網企業主動適應和服務能源變革,全面增強資源配置能力、平衡調節能力、開放共享能力,更好地適應能源基地集約開發和新能源、分布式能源、儲能、交互式用能設施等大規模并網接入的需要,將對新能源消納產生積極影響。


  而新能源消納涉及電源、電網及用電負荷,是一個系統性問題。能源生產和消費側、市場機制等都需作出相應調整。裝機增速不減、消納空間有限、新能源消納仍需多方共同努力,打開消納局面。


  促進新能源高效利用,安全考量是基本底線支撐


  黨的十九大報告強調要“樹立安全發展理念”。電網安全關系國家安全、能源安全,更是實現新能源高質量發展、高效率利用的前提。


  新能源大規模接入電網,其波動性大、隨機性強的特征給電力系統安全帶來挑戰,需要不斷在技術、市場等方面進行探索,以適應現代能源體系的新特點。


  從電網側看,新能源成為新增電源主力,波動性更為明顯,電力供應保障難度加大。根據國家電網公司公布的數據,2019年國家電網經營區域內新能源日最大功率波動已超過1億千瓦,迎峰度夏期間風電出力占負荷的比例最低僅為1.5%(裝機占比為10.6%)。


  同時,新能源深刻改變了電源結構,電力系統復雜性不斷增加。大規模新能源在故障電壓穿越期間的有功、無功響應等特性已成為影響電壓、功角甚至頻率穩定水平的重要因素,特別是分布式電源在頻率、電壓波動期間容易連鎖脫網,擴大故障影響范圍。


  從場站側看,新能源裝機單點容量小,集中式場站和分布式系統數量龐大,其網絡信息安全也漸成新的安全風險點。


  安全責任,重于泰山。對于電網而言,安全是一切工作的前提,是最基本的底線支撐。在復雜的形勢下,國家電網公司始終站在保障國家能源安全的高度開展工作,把安全生產放在各項工作的首位,并一直在實踐中積累運營特大電網的經驗。國家電網公司相關業務負責人表示,未來公司將在電網運行安全、新能源涉網安全、通信網絡安全方面加大投入,保障電網安全。


  在電網運行安全方面,國家電網公司將著力提升對高占比新能源下的交直流混聯電網的管控水平,并鼓勵各類市場主體共同支撐電網安全;在新能源涉網安全方面,努力推動新能源涉網性能改造,從接入、并網、運行等各關鍵環節逐層落實,使新能源符合交直流混聯大電網的接入運行條件;在通信網絡安全方面,加強電力監控系統安全防護,推進新能源場站監測裝置部署。


  “推動新能源高質量發展,必須以電力系統安全穩定為前提。”國家電網公司相關業務負責人表示,多措并舉消納新能源的同時,保障電網安全也是最重要、最基本的考量因素。


  電網管理、技術、市場多方面發力,提升新能源消納水平


  新能源的發展離不開國家政策、機制支持。每年發布的新能源電價政策均會引發行業高度關注,電價、發展、消納相互影響、制約。


  政府各部門之間的目標和責任既有機統一,又存在區別,需統籌考慮多方因素。高比例新能源對電力市場機制設計提出新的要求。新能源由于邊際成本低、容量成本高,考慮補貼后,在市場競爭中易擠占煤電等常規電源空間。但由于新能源出力的不確定性和運行的不穩定性,易帶來高占比、高風險運行情景。具體到實際中,制定政策時因地制宜、實事求是,對于促進新能源產業健康發展將具有指導性意義。


  相關專家表示,制定協調、貫通的政策是新能源健康發展的生命線。市場規則若在設計時僅側重鼓勵降低運營成本、提高經濟效益,就會忽略系統運行備用、穩定和安全,忽視對電網安全有重要支撐作用的常規電源利益,造成電源發展失衡,影響電網安全穩定運行。


  政策的引導是基礎,廣泛分布在市場中的各類企業則承擔著推動新能源行業健康發展的主體責任。在遵循市場規則下開展的技術創新,成為推動新能源消納的有力抓手。


  2019年,國家電網公司泛在電力物聯網建設帶動的新技術應用,在提升新能源消納水平方面發揮重要作用。公司通過深度挖掘數據、智能算法等方式,不斷優化新能源功率預測模型,提升預測準確度;開發新能源云平臺等系統,推動建成“橫向協同、縱向貫通”的新能源管理體系,提升新能源管理水平;試點將各類調節資源納入電網優化調度和實時閉環控制,探索源網荷儲多元泛在信息共享方式,提升電網調控新能源能力。


  國家電網公司相關業務負責人表示,服務和保障新能源健康持續發展是公司發展的必然需要和基本義務。公司將主動適應能源變革要求,從管理、技術、市場等多方面發力,加強新能源發展科學規劃研究,持續推動技術創新及全國統一電力市場構建,因地制宜推動完善促進新能源消納長效機制。


  消納破局,并非單一方努力可得。新能源行業發展前景可期。只有市場里的各類主體通力合作、協調發展,新能源行業才能走得更穩更遠,在推動能源變革中發揮更大作用。


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來源:英大傳媒

 

標簽:破局,新能源消納,電網,發揮作用

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指導單位:國家能源局新能源和可再生能源司
    國家電網公司農電工作部
                           中國南方電網有限責任公司農電管理部
主辦單位:中國電機工程學會農村電氣化專委會
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