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新型电力系统建设进入加速转型期
2023-09-05
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随着新能源的大规模发展,新能源发电在电网中占比不断提高,系统电力电量平衡、安全稳定控制等正面临前所未有的情况。而推动能源清洁低碳转型、助力实现“双碳”目标的迫切需要,也呼唤构建功能更加强大、运行更加灵活、更加具有韧性的新型电力系统。

近日,在华北电力大学2023新型电力系统研讨会上,与会专家提出,当前,在构建新型电力系统过程中,电源特性的转变与地域发展差异等问题亟需引起重视。

■■新型电力系统

面临多方面转变

从新型电力系统的基本特征看,与会专家指出,其电源结构、电源定位、电源形式、电源特性等都发生了转变。

“在电源形式方面,多种电源形式并存,新能源集群、风光水火储一体、新能源+储能、新能源+氢能、新能源+水电、新能源+荷+储能等多元开发新模式将不断涌现;在电源特性方面,在现有技术条件下,风光电源的间接性、波动性将使电源出力特性更加复杂多变,未来需要性能稳定的新能源品种。”南方电网能源发展研究院有限公司助理研究员周焕生指出。

在新能源逐步成为主体电源后,电网的资源优化配置平台作用将更加突出。周焕生进一步表示,数字电网或将成为承载新型电力系统的******形态,发挥资源优化配置作用,促进源网荷储协调。“电网的结构将由现在传统的大电网互联,向‘主干网+中小型电网及微电网’的柔性互联形态发展,形成清晰合理、分层分区的输电网结构,配电网也将具备更加高效的灵活性和主动性,储能负荷开放接入和双向互动。”

作为新型电力系统不可或缺的要素和显著特征,储能的接入给电网的安全和调度运行都带来挑战。“因此,储能的规划、调度与控制技术也是当前亟待研究解决的重大难题。目前,国内储能成本较高,服务于单一对象,经济性和利用效率低;储能作为电力新系统的新元素,面向对象众多,但与各个对象之间的业务与交互关系模糊,缺乏完善细致的运行策略和结算机制;储能智能化辅助决策能力不足,运行和控制依赖于人员的调控,增加了相关人员的工作量和职责。”云南电网有限责任公司电力科学院研究院专责翟苏巍表示。

■■城乡电力系统建设

各有侧重

农村和城市地区电力系统发展的地域差异,也是未来新型电力系统建设需要考虑的重要因素。

今年初发布的“中央一号文件”明确提出,要推进农村电网巩固提升,发展农村可再生能源,鼓励有条件的地区开展新能源汽车和绿色智能家电下乡。

构建农村清洁能源体系,需要大规模发展分布式新能源并网,但当前农村电网的资本化水平和数字化水平与这一要求仍有一定差距。“当前要向现代化农村电网方向转型,除了面临供电负荷的增长外,还有规模化的分布式能源接入带来的问题。农村电网覆盖面比较广,人员运维比较困难,新能源的承载能力较差。”广西电网有限责任公司电网规划研究中心覃惠玲指出,“具体来说,‘十三五’期间,我们虽然对农村电网做了升级改造,但主要还是集中在户均容量、电网供电可靠性指标等基建方面。而进入新的发展阶段,不仅要求农村电网助力乡村产业发展,还要全面服务生态目标,构建农村清洁能源体系。”

这些都对电网建设提出了新要求。覃惠玲认为,未来可通过智能化提升、农村配电网感知能力提升、新能源消纳能力提升,以及数字赋能等打造农村现代化电网。

国网北京市电力公司新型电力系统建设办公室处长程序表示,随着“双碳”目标下新型能源体系的深入推进,我国数字经济新业态、新模式蓬勃发展,北京城市副中心在走绿色发展道路期间的轮廓也逐渐明朗,亟需以新型电力系统建设为引领,支撑传统能源体系绿色转型。

“对此,以数字化低碳城市电网为基础,可以在电、气、热、油等多种能源综合利用基础上,推进多能互补和电能替代,逐步实现能耗双控向碳排放双控转变。在源网荷储全要素方面,开展技术、机制和模式相关创新,促进源网荷储协调互动。”程序建议。

■■示范项目

提供借鉴经验

对于现代化农村电网后续建设,覃惠玲认为,国家对现代化农村电网建设方向提出了要求,但仍然缺乏具体的量化指标。她建议,未来要巩固农村电力保障水平,持续加大投资力度,也要逐步缩小不同地区的农村电网平均供电水平差距,同时提升农村网架水平和清洁能源消纳能力,提升农村电网的数字化水平和电气化水平。

根据各省区资源禀赋、建设基础等情况,南网也正在布局一批新型电力系统示范区,有序推进省、地、县、园区四级示范项目建设。其中,在分布式光伏并网示范方面,为解决随着城镇、农村等建筑屋顶大量分布式光伏接入带来的配电网末端电压高、谐波、三相不平衡等问题,贵州建设了六盘水羊场乡柔性配网示范工程,采用交直流同杆架设、台区柔性互联、分布式光伏+储能、有载调容调压等技术,取得较好效果。“项目实施后,年平均停电时间由0.17小时/户缩短至0.12小时/户、电压合格率由99.91%提升至99.94%,中压线路自愈率由50%提升至87%,分布式光伏消纳率达70%以上。”周焕生说。

在绿色低碳方面,据广东电网有限责任公司广州供电局市场营销部资深工程师何嘉兴介绍,作为************批低碳试点城市,广州搭建“穗碳计算器”微信小程序、“穗碳”电碳大数据平台、“穗碳”工业绿色金融平台、广州市产业园区信息化服务平台、“穗碳”绿色低碳服务平台等,互联政企产融各界的低碳需求与供给能力,以数字赋能各界应用场景。

在储能方面,翟苏巍认为,储能的运行控制应进一步考虑电网、用户多方协同。“储能参与电网调节,也应该有更多的交易机制。与此同时,应充分发挥储能一站多用、分时复用等功能,提高利用率。”(来源:中国能源报)

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