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新型電力系統(tǒng)構(gòu)建之路該怎么走?儲能需成為規(guī)?;`活調(diào)節(jié)電源

作者:韓逸飛 來源:中國能源報(bào) 發(fā)布時(shí)間:2021-09-24 瀏覽:

新型電力系統(tǒng)究竟長啥樣?又該如何構(gòu)建新型電力系統(tǒng)?目前,業(yè)內(nèi)形成了一定共識,但在其構(gòu)建方式和具體技術(shù)細(xì)節(jié)方面,仍處于探討和探索的階段。

“構(gòu)建新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是走向碳中和的一個(gè)關(guān)鍵舉措,需要縱向源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)規(guī)劃、橫向多能互補(bǔ),調(diào)動(dòng)各種靈活性資源,實(shí)現(xiàn)安全、可靠、靈活供電?!?月11日,在第五屆以“構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的探索”為主題的可再生能源并網(wǎng)技術(shù)與政策論壇上,中國工程院院士杜祥琬表示。

新型電力系統(tǒng)究竟是什么樣?又該如何構(gòu)建新型電力系統(tǒng)?目前,業(yè)內(nèi)基本的共識是,新型電力系統(tǒng)是以骨干電網(wǎng)為支撐,具有多源協(xié)同互補(bǔ)、多網(wǎng)柔性互聯(lián)、源網(wǎng)荷儲智慧互動(dòng)等特征的新型系統(tǒng),但在其構(gòu)建方式和具體技術(shù)細(xì)節(jié)方面,仍處于探討和探索的階段。

技術(shù)路徑仍處于探討階段

中信證券研究院分析師認(rèn)為,未來,新型電力系統(tǒng)建設(shè)可能面臨一系列挑戰(zhàn),或出現(xiàn)電網(wǎng)投資波動(dòng)、行業(yè)競爭加劇、特高壓推進(jìn)不及預(yù)期、智能終端滲透不及預(yù)期、國產(chǎn)化替代進(jìn)展緩慢以及綜合能源服務(wù)推廣緩慢等問題。其主要原因在于,對新型電力系統(tǒng)下電網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)該采用何種技術(shù)路線,目前還沒有定論。

國家電網(wǎng)公司一級顧問、中國工程院院士郭劍波曾表示,對于構(gòu)建新型電力系統(tǒng)來說,第一步要討論清楚系統(tǒng)是不是同步交流。“現(xiàn)在有很多不同的聲音,有提出直流,有提出交直流,我個(gè)人認(rèn)為,綜合考慮發(fā)展的漸進(jìn)過程和最終目標(biāo),新型電力系統(tǒng)的主網(wǎng)應(yīng)以同步交流為主。”

“為了適應(yīng)高比例清潔能源發(fā)電的特性,新型電力系統(tǒng)技術(shù)上要突出靈活性和柔性化。靈活的發(fā)電方式需要靈活的電力系統(tǒng)作為支撐?!被诖?,中國工程院院士湯廣福認(rèn)為,新型電力系統(tǒng)更適宜采用柔性直流。

湯廣福表示,電力系統(tǒng)的柔性化需要廣泛運(yùn)用以柔性直流輸電為代表的柔性輸電方式來實(shí)現(xiàn)。柔性直流就像一個(gè)完全可控的水泵,能夠精準(zhǔn)控制水流的方向、速度和流量,通過對電力系統(tǒng)的柔性化改造,可以讓調(diào)控更加靈活,在大規(guī)模接入清潔能源時(shí)確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

儲能需成為規(guī)?;`活調(diào)節(jié)電源

杜祥琬認(rèn)為,建設(shè)新能源為主體的新型電力系統(tǒng),其目的在于實(shí)現(xiàn)安全、可靠、靈活的供電,在常態(tài)下確保經(jīng)濟(jì)、社會(huì)正常運(yùn)轉(zhuǎn),在極端情況下也能保障供電安全。

郭劍波表示,這就需要考慮電網(wǎng)電量充裕性問題?!皬淖罱鼛啄甑男履茉催\(yùn)行情況來看,某些地區(qū)的省級電網(wǎng)出現(xiàn)連續(xù)8天風(fēng)電出力低于10%,超過4天光伏出力低于10%。因此,現(xiàn)階段想要維持電量穩(wěn)定,儲能無疑是支撐新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)?!?

“但是,如果對儲能的并網(wǎng)條件和技術(shù)規(guī)范不進(jìn)行深入研究,儲能對電網(wǎng)的安全保障作用會(huì)大打折扣。”郭劍波認(rèn)為,“現(xiàn)階段,我國同步機(jī)組的能力是正常額定電流的7-8倍,未來,電網(wǎng)如果仍以交流同步技術(shù)為主,需要強(qiáng)大的無功電壓支撐能力。當(dāng)前,儲能種類繁多,電池特性各不相同,對于超高電流,逆變器僅能提供正常電流的1.2倍左右的容量?!?

湯廣福認(rèn)為,近年來,電化學(xué)儲能在清潔能源開發(fā)的帶動(dòng)下,以及各類政策的傾斜下迎來飛速發(fā)展。但由于技術(shù)不成熟、經(jīng)濟(jì)成本高等因素,在相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi),仍無法成為規(guī)模化靈活調(diào)節(jié)電源,不能完全滿足新型電力系統(tǒng)對于儲能的需求。

“建設(shè)新型電力系統(tǒng)不是一蹴而就,在儲能成為大規(guī)模靈活電源之前,應(yīng)采用柔性輸電等技術(shù),發(fā)揮電力系統(tǒng)時(shí)空互補(bǔ)和多能互補(bǔ)的間接儲能作用,實(shí)現(xiàn)電能穩(wěn)定輸出?!睖珡V福稱。

源網(wǎng)荷儲協(xié)同是破題關(guān)鍵

在業(yè)內(nèi)人士看來,構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是一項(xiàng)極具開創(chuàng)性、挑戰(zhàn)性的系統(tǒng)工程,堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)是基礎(chǔ),源網(wǎng)荷儲協(xié)同是關(guān)鍵。

一位不愿透露姓名的電網(wǎng)專家表示,構(gòu)建新型電力系統(tǒng),需要傳統(tǒng)電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型。在調(diào)度運(yùn)行模式上,以大電源大電網(wǎng)為主要控制對象、源隨荷動(dòng)的調(diào)度模式,向源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)控制、輸配微網(wǎng)多級協(xié)同的調(diào)度模式轉(zhuǎn)變;在技術(shù)創(chuàng)新模式上,由以企業(yè)自主開發(fā)為主,向跨行業(yè)跨領(lǐng)域合作開發(fā)轉(zhuǎn)變。

“首先,縱向從發(fā)、輸、配、用及源、網(wǎng)、荷、儲協(xié)調(diào)規(guī)劃,橫向采用多能互補(bǔ)進(jìn)行平衡;其次,要發(fā)展多種類型的商業(yè)化儲能技術(shù),不再單一集中于電化學(xué)儲能電池;最后,要調(diào)動(dòng)各種靈活性資源,加強(qiáng)需求側(cè)管理?!倍畔殓陉U述新型電力系統(tǒng)構(gòu)建思路時(shí)說,“預(yù)計(jì)到2025年,我國需求側(cè)響應(yīng)將達(dá)到7000萬千瓦,占電網(wǎng)最大負(fù)荷的4%,長期來看,需求側(cè)響應(yīng)有望突破20%?!?

杜祥琬同時(shí)表示,在電網(wǎng)發(fā)展方式上,要由以大電網(wǎng)為主,向大電網(wǎng)、微電網(wǎng)、局部直流電網(wǎng)融合發(fā)展轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)新形態(tài)電網(wǎng)與大電網(wǎng)的協(xié)同發(fā)展;在電源發(fā)展方式上,推動(dòng)新能源發(fā)電向集中式與分布式開發(fā)并舉轉(zhuǎn)變,將分布式電源與儲能及數(shù)字化管理結(jié)合,建成一批“微網(wǎng)”和“虛擬電廠”,既可以獨(dú)立運(yùn)行,也可以與大電網(wǎng)互動(dòng)。

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