中國儲能網(wǎng)訊：新型電力系統(tǒng)概念提出至今已有三載，源、網(wǎng)、荷三大要素在系統(tǒng)內(nèi)部的功能角色深刻重塑。它們之間，緊密交織、相互依存，又彼此牽絆，共同編織電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級的復雜圖譜。新型電力系統(tǒng)建設的前沿陣地與示范窗口——浙江，為我們提供了一個觀察、理解乃至借鑒這一轉(zhuǎn)型進程的獨特視角。
國家能源局發(fā)布的全國電力工業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至9月底，全國累計發(fā)電裝機容量31.6億千瓦，同比增長14.1%。其中，太陽能發(fā)電裝機容量約7.7億千瓦，同比增長48.3%；風電裝機容量約4.8億千瓦，同比增長19.8%；風電和太陽能發(fā)電新增裝機占新增總發(fā)電裝機比重超過80%。
能源轉(zhuǎn)型比預想中來得更快，相應的，消納、調(diào)控等問題也不再是未雨綢繆，而是極為迫切的當下。不久前，筆者分赴浙江各地，走訪調(diào)研供電企業(yè)、新能源制造企業(yè)及工業(yè)園區(qū)等，看各方如何群策群力推進新能源高質(zhì)量發(fā)展，尤其電網(wǎng)企業(yè)如何以新技術為起點優(yōu)化要素配置，發(fā)揮好“鏈長”“平臺”作用。
新能源螺旋式向上發(fā)展
乘坐觀光電梯52秒便可來到高達130米的觀景平臺，目之所及的廠房屋頂鋪滿光伏板，25臺風機在杭州灣岸邊徐徐轉(zhuǎn)動，生物質(zhì)能電廠的藍色煙囪高高挺立。
這里是海寧尖山新區(qū)，百億元級工業(yè)強鎮(zhèn)。這里也是我國首批分布式光伏發(fā)電應用示范區(qū)、全省縣域規(guī)模最大的光伏行業(yè)集聚區(qū)。截至2023年底，尖山新區(qū)人均光伏達15.7千瓦，光伏滲透率超過96.81%；全年新能源就地消納量達6.11億千瓦時，占當?shù)厝鐣秒娏康?4.1%。
“這些廠房都是近十幾年新建，屋頂平坦，結構合理，周圍沒有遮擋，很適合開發(fā)屋頂光伏電站?！眹W(wǎng)海寧市供電公司副總經(jīng)理褚明華說，海寧政府近年來持續(xù)發(fā)力新能源賽道，產(chǎn)業(yè)鏈日趨完善，區(qū)域內(nèi)企業(yè)、公共機構、居民開發(fā)分布式光伏的氛圍非常濃厚。
不僅是海寧一域，縱觀浙江全省，從政府到民間，都對新能源發(fā)展躊躇滿志。
從錢塘江入?？冢睾０毒€往南，寧波、舟山、臺州、溫州等沿海城市，都因地制宜加快新能源產(chǎn)業(yè)布局，沿海核電基地、海上風電等一批重大項目紛紛落地。嗅覺靈敏的溫州，“核風光水蓄氫儲”全鏈條持續(xù)發(fā)力，風光裝機從2020年的100萬千瓦增長至2023年的400萬千瓦。
內(nèi)陸地區(qū)，山水資源豐富。在“九山半水半分田”的麗水，新能源和抽水蓄能可開發(fā)容量雙雙超800萬千瓦，清潔能源裝機占比高達98%。目前，浙江已投產(chǎn)抽水蓄能合計668萬千瓦，并有3860萬千瓦納入國家中長期抽蓄規(guī)劃，已核準規(guī)模位列全國第一。
數(shù)據(jù)顯示，浙江全省風光新能源裝機增長率連續(xù)3年超過30%。到6月底，浙江清潔能源裝機7118萬千瓦，占比已達全省電力裝機總量的52%。其中，新能源裝機4813萬千瓦，占比超三分之一。
浙江，不僅從自身能源供給角度大力推動新能源發(fā)展，更積極布局新能源全產(chǎn)業(yè)鏈，不少浙江新能源制造企業(yè)在國際市場競爭中也形成了比較優(yōu)勢。
晶科能源2006年在海寧成立之初只是一家小型光伏企業(yè)，通過持續(xù)創(chuàng)新和技術研發(fā)，其光伏產(chǎn)品不僅在國內(nèi)市場占據(jù)領先地位，也在國際市場嶄露頭角，全球每10塊光伏組件中，就有一塊來自晶科。
走訪中不少業(yè)內(nèi)人士坦言，如今的局面來之不易。從掙點沒有技術含量的組裝辛苦錢艱難起步，到一步步突破關鍵技術，經(jīng)歷過高歌猛進的狂歡時代，遭遇歐美“卡脖子”鎩羽而歸，伴隨國家新能源扶持政策相繼出臺的“柳暗花明”，又陷入過甚囂塵上的“棄風棄光”“產(chǎn)能過剩”“行業(yè)洗牌”等爭議，再到當下迎來無可辯駁的高質(zhì)量發(fā)展新階段，新能源產(chǎn)業(yè)在不看好和長期看好不斷交織著的“一波三折”中，以螺旋式向上發(fā)展。
電力系統(tǒng)需要重構平衡邏輯
黨的十八大以來，我國陸續(xù)出臺諸多能源高質(zhì)量發(fā)展的政策文件，從技術、管理、市場等不同層面推動新能源發(fā)展。但持續(xù)高速增長下也不可避免出現(xiàn)利用率高低起伏、消納困難等問題。
去年6月，國家能源局開展分布式光伏接入電網(wǎng)承載力及提升措施評估試點工作，對包括浙江在內(nèi)的6省開展分布式光伏剩余可接入電網(wǎng)容量摸底。結果顯示，除浙江外，其余省份均出現(xiàn)了并網(wǎng)困難情況。實際上，作為分布式光伏大省，浙江局部地區(qū)、部分時段也存在著光伏消納的困擾。
海寧尖山新區(qū)新能源發(fā)展早，也就更早遭遇發(fā)展中的問題。褚明華回憶說，2016年春節(jié)期間，電網(wǎng)負荷需求下降，而天氣晴好光伏大發(fā)，尖山電網(wǎng)就遭遇了潮流倒送大電網(wǎng)問題。
無現(xiàn)成經(jīng)驗可借鑒，海寧市供電公司通過技術、管理、機制等多維度創(chuàng)新，從新能源接入、預測、調(diào)控等各環(huán)節(jié)入手，在“試驗田”里不斷探索。
在尖山新區(qū)源網(wǎng)荷儲一體化示范區(qū)，褚明華向筆者演示源網(wǎng)荷儲一體化協(xié)調(diào)控制平臺，數(shù)千座分布式光伏電站、上百兆瓦可控負荷、數(shù)座儲能電站的能量流轉(zhuǎn)清晰可見。該平臺可對聚合的“源網(wǎng)荷儲”四側資源池進行分析，自動生成策略，調(diào)控各側資源，實現(xiàn)全域的多級源網(wǎng)荷儲協(xié)同互動，尋求新能源發(fā)展狀態(tài)下能源供需多維度的“自我平衡”。
褚明華說，“自我平衡”即在各層各級區(qū)域范圍內(nèi)實現(xiàn)“平衡自治”，可以理解為“不把矛盾上交”。
這一思路已得到廣泛認可，浙江各地從自身條件出發(fā)在不同實施路徑上積極實踐。
麗水縉云縣大洋鎮(zhèn)，位于海拔800米的山區(qū)，水、風、光伏等資源豐富，但遠離負荷中心、電網(wǎng)結構相對薄弱。去年投運了融合“風光水儲”的能源匯集站，“脾氣”不同的多種能源首先在此匯集，“步調(diào)一致”后打捆送出。
今年，寧波北侖靈峰工業(yè)園區(qū)投運了全球首套輕量化中壓柔性互聯(lián)裝置。該裝置安裝在兩座110千伏變電站的10千伏線路上，相當于在兩個供區(qū)之間多了一個“雙向開關”。當一個供區(qū)出現(xiàn)負荷緊張、另一個供區(qū)新能源出力富余時，該裝置可隨時“開”或“關”，實現(xiàn)“無時差”互濟轉(zhuǎn)供，不把“矛盾”上交到上級電網(wǎng)。
“電力系統(tǒng)在千變?nèi)f化中追求平衡的藝術”，走訪中不斷有人表達這一觀點。
傳統(tǒng)技術條件下，電能難以大規(guī)模存儲，即發(fā)即用的固有特性下，“平衡”是電力系統(tǒng)的生命線。長久以來，一頭是相對穩(wěn)定可控的傳統(tǒng)火電水電機組，一頭是預測準確度較高的剛性用電負荷，電力系統(tǒng)在強計劃中保持了較好的平衡。
隨著新能源的高比例加入，電源側的“不可控”因素大大增加，電動汽車、新型儲能等非單一流向的新型產(chǎn)消型負荷也不斷出現(xiàn)，系統(tǒng)平衡難度直線上升。
“需要重構平衡邏輯?！眹W(wǎng)浙江電力新型電力系統(tǒng)研究中心研究表明，隨著我國能源結構調(diào)整加速推進，加快建設新型電力系統(tǒng)的過程，正是重構電力系統(tǒng)平衡邏輯，尋求安全、經(jīng)濟、綠色“三難問題”最優(yōu)解的過程。
系統(tǒng)工程需要系統(tǒng)布局
新能源高質(zhì)量發(fā)展是一個系統(tǒng)工程，必須統(tǒng)籌發(fā)展和安全，堅持先立后破，由政府主導、電網(wǎng)引導、各方參與。從新型電力系統(tǒng)省級示范區(qū)之一的浙江一域觀察，受訪人士認為，大力推進新能源高質(zhì)量發(fā)展，需要從以下幾個方面進行系統(tǒng)布局。
其一，大力推進科技創(chuàng)新，強大電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。
近年來，特高壓交直流、柔性直流、低頻輸電、智能配電網(wǎng)等一系列重大技術研發(fā)、重大裝備研制，是各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)均衡發(fā)展的關鍵。在浙江，依托物聯(lián)網(wǎng)、5G通信、AI等技術，聚焦虛擬電廠、車網(wǎng)互動等資源，支撐源網(wǎng)荷儲各方高效參與電網(wǎng)運行和常態(tài)化應用。走訪發(fā)現(xiàn)，“實干、實績、實效”導向在科技創(chuàng)新中驅(qū)動效應明顯。
對電網(wǎng)企業(yè)而言，必須大力推進科技創(chuàng)新，以強大的系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，包容、消解新能源“不穩(wěn)定的脾氣”。
其二，加速建設全國統(tǒng)一電力大市場，以市場化手段改善時空錯配問題。
從政策驅(qū)動轉(zhuǎn)向市場拉動，是新能源發(fā)展進程中無法逾越的“成人禮”，“新能源入市”已逐漸成為各方共識。
作為外向型經(jīng)濟大省，站在綠色低碳轉(zhuǎn)型的風口，浙江的實踐驗證了市場的拉動力。自2021年9月綠電交易啟動以來，截至2023年底，浙江電力市場注冊用戶超12.7萬家，居國家電網(wǎng)有限公司首位。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，浙江明年或?qū)⑿履茉?、儲能作為獨立主體納入現(xiàn)貨市場交易，逐步形成發(fā)用兩端雙邊參與的競價機制，通過市場供需、價格信號引導各方資源發(fā)揮更大效用。這也意味著，新能源將承擔系統(tǒng)平衡責任，重估投資收益，各利益主體關聯(lián)密切，現(xiàn)貨平穩(wěn)運行尚需協(xié)同銜接。
其三，既要通過頂層設計統(tǒng)籌，也要鼓勵基層因地制宜。
今年2月8日，衢州市政府印發(fā)《關于進一步規(guī)范屋頂分布式光伏建設管理工作的指導意見》，明確屋頂分布式光伏項目須取得電網(wǎng)接入意見后方能辦理備案手續(xù)。4月，浙江省能源大數(shù)據(jù)中心上線具有地區(qū)新能源消納承載力評估功能的新能源e平臺，優(yōu)化各地新能源空間布局、發(fā)展規(guī)模和開發(fā)時序。
走過初生期政策扶持、補貼刺激下的“一哄而上”，我國新能源走向高質(zhì)量發(fā)展階段，必須加強規(guī)劃協(xié)同和機制約束，統(tǒng)籌推進源網(wǎng)荷儲協(xié)同規(guī)劃，合理確定各類電網(wǎng)和調(diào)節(jié)資源的建設規(guī)模、布局和時序。
有業(yè)內(nèi)人士同時也指出，各地經(jīng)濟結構不同，用能需求不同，新能源稟賦也各異，消納水平、電網(wǎng)承載能力都不盡相同，在強調(diào)頂層設計的同時，也要允許各地根據(jù)自身經(jīng)濟發(fā)展和能源結構，因地制宜優(yōu)化調(diào)整相關措施。
“任何一個新興產(chǎn)業(yè)在最初發(fā)展階段，往前兩步，又后退一步，再往前一步，都是無可避免的過程?！眹W(wǎng)浙江電力發(fā)展策劃部副主任孫可認為，新能源還處于高速增長期，盡管面臨這樣那樣的問題，但問題不會無解，新能源產(chǎn)業(yè)長期看好。
