截至2022年底，多省新能源裝機刷新紀(jì)錄，意味著我國電力系統(tǒng)正在慢慢發(fā)生嬗變。我國電網(wǎng)企業(yè)正在構(gòu)建并完善我國新型電力系統(tǒng)。
新疆電網(wǎng)新能源裝機規(guī)模達(dá)到4065.5萬千瓦，首次突破4000萬千瓦大關(guān)，占總裝機容量的36.09%;西北電網(wǎng)新能源裝機比例提升至45%，裝機規(guī)模達(dá)1.57億千瓦，超過煤電裝機，成為西北地區(qū)第一大電源……截至2022年底，多省新能源裝機刷新紀(jì)錄，意味著我國電力系統(tǒng)正在慢慢發(fā)生嬗變。
“新型電力系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵是為適應(yīng)高占比新能源發(fā)展需要，基于電能商品屬性及其演變路徑設(shè)計，重新構(gòu)建能源電力的發(fā)展業(yè)態(tài)、主體定位、技術(shù)特點、價格機制、管理模式。因此，新型電力系統(tǒng)的‘新’是全方位的。”上海電力大學(xué)能源電力科創(chuàng)中心常務(wù)副主任謝敬東指出。
自從國家提出建設(shè)新型電力系統(tǒng)以來，我國電網(wǎng)企業(yè)以確保能源電力安全為基本前提、以滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展電力需求為首要目標(biāo)、以最大化消納新能源為主要任務(wù)，以堅強智能電網(wǎng)為樞紐平臺，正在構(gòu)建并完善我國新型電力系統(tǒng)。
特高壓建設(shè)助力新能源并網(wǎng)
新型電力系統(tǒng)特點之一就是結(jié)構(gòu)新，發(fā)電結(jié)構(gòu)由傳統(tǒng)火電為主轉(zhuǎn)向以新能源為主。在新型電力系統(tǒng)下，電網(wǎng)運行呈現(xiàn)出更加聚焦特高壓、柔性直流等先進(jìn)輸電技術(shù)，不斷提升電網(wǎng)靈活性和支撐保障作用的特點。
國家電網(wǎng)有限公司董事長辛保安曾指出，預(yù)計到2030年我國新能源發(fā)電裝機規(guī)模將超過煤電，成為第一大電源;2060年之前，新能源發(fā)電量有望超過50%，成為電量的主體。
“在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)向新型電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型發(fā)展過程中，常規(guī)燃煤機組由提供電能供給為主的功能定位，逐步向保障電力系統(tǒng)安全、提供電力輔助服務(wù)以及提供電能供給演變，而絕大部分的電能供給功能則由新能源替代。”謝敬東分析。
高比例新能源并網(wǎng)給電網(wǎng)安全帶來巨大挑戰(zhàn)，業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，特高壓外送通道建設(shè)將緩解我國棄風(fēng)棄光的情況，而合理的特高壓網(wǎng)架將會成為新能源主要運輸通道。目前，白鶴灘—江蘇±800千伏特高壓直流工程已具備800千瓦輸電能力，該工程增加輸變電裝備制造業(yè)產(chǎn)值約180億元，帶動電源等相關(guān)產(chǎn)業(yè)投資約1000億元;南方電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)，粵港澳大灣區(qū)直流背靠背、粵澳聯(lián)網(wǎng)220千伏第三通道的建成投產(chǎn)也帶動了產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈暢通循環(huán)，保障了可再生能源消納。
去年，特高壓項目核準(zhǔn)也同樣提速，國家能源局啟動西北區(qū)域“3交9直”等跨省跨區(qū)輸電通道和配套電源一體化方案研究論證工作;預(yù)計“十四五”期間，國網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)特高壓工程“24交14直”，涉及線路3萬余公里，變電換流容量3.4億千伏安，總投資3800億元;四川省“十四五”期間將建成雅礱江中游-江西、白鶴灘-江蘇、白鶴灘-浙江等±800千伏特高壓直流工程，開工建設(shè)金沙江上游-湖北多能互補外送特高壓直流工程。
儲能增加新能源并網(wǎng)調(diào)節(jié)能力
中國電建黨委書記、董事長丁焰章曾指出，水電是推動能源革命、建設(shè)能源強國的重要力量，也是構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的壓艙石、穩(wěn)定器。
為落實“雙碳”目標(biāo)，全面建設(shè)新型電力系統(tǒng)，實現(xiàn)電力系統(tǒng)綠色發(fā)展，2022年電網(wǎng)企業(yè)加快了“超級充電寶”——抽水蓄能的建設(shè)。
從國網(wǎng)方面看，2022年12月16日，河北豐寧抽水蓄能電站8號機組投產(chǎn)發(fā)電;2022年12月26日，安徽金寨抽水蓄能電站全面投產(chǎn)發(fā)電。至此，國家電網(wǎng)公司去年在抽水蓄能領(lǐng)域已投產(chǎn)15臺機組、裝機容量455萬千瓦，超額完成去年年初定下的12臺機組365萬千瓦裝機容量的年度投產(chǎn)計劃任務(wù)。截至2022年年底，國網(wǎng)在運抽蓄總裝機2806萬千瓦，抽水蓄能事業(yè)正在蓬勃發(fā)展。對比“十三五”，國網(wǎng)“十四五”抽蓄投資將同比增加約43%。
從南網(wǎng)方面看，2022年12月23日，我國首個單機400兆瓦變速抽水蓄能工程項目——南方電網(wǎng)惠州中洞抽水蓄能電站全面開工。電站總投資約83億元，總裝機容量1200兆瓦，力爭2025年底前投產(chǎn)發(fā)電，將助力粵港澳大灣區(qū)加快建設(shè)新型能源體系，提升我國抽水蓄能裝備制造水平;2022年5月28日，南方電網(wǎng)公司建設(shè)的廣東梅州、陽江兩座百萬千瓦級抽水蓄能電站同時投產(chǎn)發(fā)電。截至2022年11月底，南網(wǎng)區(qū)域7座抽水蓄能電站共發(fā)電85.85億千瓦時。
此外，廈門大學(xué)中國能源經(jīng)濟(jì)研究中心教授孫傳旺指出，新型電力系統(tǒng)模式“新”，儲能進(jìn)入快速化和多元化發(fā)展階段，電力系統(tǒng)模式將由“源網(wǎng)荷”向“源網(wǎng)荷儲”轉(zhuǎn)變。
當(dāng)前，“源網(wǎng)荷儲一體化”在我國已有初步實踐，如上海電網(wǎng)在黃浦、世博、張江和上海經(jīng)研院辦公區(qū)建成4個“源網(wǎng)荷儲一體化”運行示范項目，聚合需求側(cè)響應(yīng)資源參與調(diào)峰輔助服務(wù);鄂爾多斯伊金霍洛旗蒙蘇經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)零碳產(chǎn)業(yè)園通過儲能技術(shù)與智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)了風(fēng)電、光伏和氫能的互補，最終形成了穩(wěn)定的、經(jīng)濟(jì)的電能網(wǎng)絡(luò)。
持續(xù)完善新型電力系統(tǒng)構(gòu)建
在新型電力系統(tǒng)中，電網(wǎng)作為消納高比例新能源的核心樞紐作用更加顯著。
“電網(wǎng)建設(shè)對于構(gòu)建新型電力系統(tǒng)具有重要作用：一是支撐作用，作為新型電力系統(tǒng)的骨干框架，支撐電力系統(tǒng)有序運行;二是保障作用，確保電力的安全穩(wěn)定供應(yīng)，促進(jìn)電力資源優(yōu)化配置;三是樞紐作用，連接區(qū)域電網(wǎng)，服務(wù)更大范圍的電力供需調(diào)配。”孫傳旺指出。
國家電網(wǎng)表示，面向新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建，未來五到十年將注重西北部能源基地的開發(fā)與建設(shè)。“十四五”期間，國家電網(wǎng)將加快抽水蓄能電站建設(shè)，力爭2025年、2030年公司經(jīng)營區(qū)抽水蓄能裝機分別達(dá)到5000萬千瓦、1億千瓦。此外，國網(wǎng)還支持新型儲能規(guī)?；瘧?yīng)用，預(yù)計2030年公司經(jīng)營區(qū)新型儲能裝機達(dá)到1億千瓦。
《南方電網(wǎng)公司建設(shè)新型電力系統(tǒng)行動方案(2021-2030年)白皮書》計劃到2025年，南方電網(wǎng)將支撐南方五省區(qū)新能源裝機新增1億千瓦以上，非化石能源占比達(dá)到60%以上;到2030年，基本建成新型電力系統(tǒng)，支撐新能源裝機再新增1億千瓦以上，非化石能源占比達(dá)到65%以上;儲能方面，南網(wǎng)計劃“十四五”“十五五”“十六五”分別新增投產(chǎn)抽水蓄能600萬千瓦、1500萬千瓦、1500萬千瓦，新增投產(chǎn)電網(wǎng)側(cè)獨立儲能200萬千瓦、300萬千瓦、500萬千瓦，以滿足3億千瓦新能源的接入與消納。
“新型電力系統(tǒng)建設(shè)是一項系統(tǒng)性工程，涉及到技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、管理等諸多方面。新型電力系統(tǒng)建設(shè)需要從電能商品屬性演變開展系統(tǒng)性設(shè)計，根據(jù)新能源發(fā)展需要，將傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中的電能商品演變?yōu)樾滦碗娏ο到y(tǒng)下的由提供電能量服務(wù)、電力輔助服務(wù)、儲能服務(wù)、低碳服務(wù)、綜合服務(wù)構(gòu)成的電能商品系列。并圍繞不同的電能商品開展發(fā)展業(yè)態(tài)、市場機制、運行技術(shù)、管理模式的研究設(shè)計。只有這樣才能防止本末倒置、防止‘空中樓閣’。”謝敬東說。
孫傳旺則建議，為加速構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，未來應(yīng)著重推進(jìn)電網(wǎng)技術(shù)升級，持續(xù)加快先進(jìn)輸電技術(shù)發(fā)展，更好支撐大規(guī)模新能源并網(wǎng)和集中外送，提升區(qū)域協(xié)調(diào)互濟(jì)能力。“與此同時，還應(yīng)重視推動區(qū)塊鏈、云計算、人工智能等數(shù)字技術(shù)與輸電技術(shù)深度融合，促進(jìn)廣泛互聯(lián)互通和全局協(xié)同計算，更好保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定供應(yīng);加速多元化儲能技術(shù)改進(jìn)和儲能多應(yīng)用場景、多形式配置發(fā)展，突破相關(guān)技術(shù)及成本制約，提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。在加快電力需求側(cè)響應(yīng)能力方面，加快虛擬電廠等相關(guān)技術(shù)發(fā)展應(yīng)用，支撐電力供需雙側(cè)智能互動和協(xié)同發(fā)展。”(記者 蘇南 楊曉冉)
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