支撑新型电力系统建设 破解新能源大规模并网难题
企业报道2022-10-19
在近日召开的国家发展改革委新闻发布会上，国家能源局相关负责人介绍，当前和今后一个时期，我国将加大新型电力基础设施建设力度，实施可再生能源替代行动，稳步推进以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地、西南水电基地以及电力外送通道建设，可再生能源电量输送比例原则上不低于50%。
当前，构建以新能源为主体的新型电力系统，已成为我国推进能源转型的重要路径。中国工程院院士李立浧指出，在构建新型电力系统背景下，新能源发电占比将逐渐提高并发展成为电力供应的主体电源。为实现非化石能源消费占比目标，未来，我国每年开发建设新能源将超过1亿千瓦。
新型电力系统建设加快
在“双碳”目标下，我国新能源行业正不断刷新“亮眼”的成绩单，持续推动能源、电力脱碳。全国工商联新能源商会专业副会长兼秘书长曾少军表示，电力将是减排力度最大、脱碳最快的领域。“十四五”时期，我国新增电源装机主要为新能源发电，新能源发展内生动力强劲，并网规模有望翻番。
随着新能源发展持续加快，新能源发电装机占比不断提升，电力系统转型任务也逐渐迫切。新型电力系统是按照安全、低碳、高效的高质量发展要求，以技术创新和体制机制创新为支撑，形成源网荷储协同发展、融合互动的新的电力系统，成为推动新能源消纳供给体系建设的系统平台。
为此，电网企业正在成为这一变革的重要“推手”。据南方电网公司相关负责人介绍，该公司正加大力度规划建设新能源供给消纳体系，2021年南方五省区新增新能源装机约1300万千瓦，同比增长23％，占当年新增电源装机的55％，南方电网服务区域可再生能源发电利用率达99.8%，风电、光伏发电基本全额消纳。
该负责人表示，为促进新能源利用率提升，南方电网公司大力提升系统调节能力，加快发展抽水蓄能，引导新型储能有序有效发展，同时，加大科技创新，加快数字电网建设，推进市场机制建设，积极引领绿色用能方式。预计2030年前，南方电网公司基本建成新型电力系统，在实现碳达峰碳中和目标过程中，确保新能源高效消纳和电力可靠供应。
与此同时，西北地区电力系统转型也持续加快。国家电网有限公司西北分部市场交易六部主任孙骁强表示，该地区正积极开展新型电力系统的建设，预计2022年底，西北电网新能源装机将达到1.8亿千瓦，成为网内第一大电源。西北电网将成为首个以新能源为第一大电源的区域电网，以及国内最具备新型电力系统特性的区域电网。
西电东送工程意义凸显
去年以来，大型风电光伏基地建设成为新能源发展的“重头戏”，其中，西部等风光资源丰富地区成为大基地建设和未来新能源发展的重点。但与此同时，这些资源丰富的区域往往远离我国用电负荷中心，为平衡这一矛盾，跨区域远距离输电成为构建新型电力系统的一个重要路径，而西电东送工程的作用也变得更为明显。
“我国能源资源总量丰富，但分布不均衡，风电资源和太阳能资源主要集中在‘胡焕庸线’西侧地区，而‘胡焕庸线’东侧人口相对集中的东中部地区一次能源资源匮乏。”孙骁强表示，能源资源与用电负荷的不均衡性决定了必须通过西电东送国家战略，把西部地区丰富的风电和太阳能资源转化为电力资源，通过特高压直流输电工程和柔性直流输电工程，输送到东中部地区。
据孙骁强介绍，作为国家电网的重要送端，西北电网目前在运直流11条，规模达7071万千瓦，向区外19个省（市）输送着清洁、稳定、经济电能。2021年，西北电网外送新能源728亿千瓦时，占国网系统跨省跨区新能源市场化交易电量的6成以上，外送水电142亿千瓦时，实现黄河富余水电在国网更大范围消纳。按照国家规划，“十四五”期间，西北电网将新开工建设特高压直流6条，容量4800万千瓦。
同时，在南方电网区域西部，风光和水等可再生能源资源丰富，开发潜力巨大。依托西电东送将新能源电力送至广东的负荷中心十分重要，对于实现以新能源为主体的新型电力系统是不可或缺的资源配置方式。据了解，经过20年的发展，南方电网已形成“八交十一直”的西电东送大通道，最大送电能力超过5800万千瓦，年送电量超过2300亿千瓦时，其中非化石能源电量占比约85%。
“在实现‘双碳’目标背景下，西电东送的战略意义将更加凸显。”李立浧表示，西电东送是西部大开发的重要标志性工程，也是协作互补、东西双赢、科学发展的历史见证。西电东送工程既促进了西部地区把能源资源优势转变为经济优势，又保障了东部地区的电力供应。
储能多元发展任重道远
对于解决高比例新能源消纳，除了长距离输电，发展储能也是重要路径。在孙骁强看来，储能已具备快速发展的基础，未来应抓住新型电力系统平衡这条主线，结合不同储能的技术特点进行科学配比。他表示，从技术特点及电网友好性看，抽蓄、光热及储热具有运行稳定、储能时间相对较长、电网友好型强等优势，未来或将有较高配比。
其中，光热在增加系统灵活调节能力方面，具有启动时间短、调节速率快、调峰能力强等优势。孙骁强表示，太阳能热发电有助于解决高比例可再生能源系统的电力电量供应问题、系统灵活调节问题以及电力系统安全问题。他强调，短期来看，太阳能热电站需要政策的扶持；长远来看，还需价值补偿，需要一个符合高比例新能源需求和适应新型电力系统的电力市场。
对此，曾少军指出，光热型熔盐储能技术主要功能是储能、调峰，通过并联配置多对熔盐储罐，可轻易实现大规模（10GWh级）的储能，对风电、光伏发电的消纳作用明显。“光热发电商业化推广任重道远。我国光热发电处于商业化示范阶段，还未形成规模效应，成本的削减还需更大程度的规模化生产、应用及政策支持。”他说。
“未来，要加快构建以储能为核心的多能互补新能源体系。”曾少军表示，构建新型电力系统，需要促进新型储能多元化发展，推动热储能、氢储能、电化学储能等各类储能形式发展，支撑多能互补能源体系建设。他还表示，要坚持集中式与分布式储能并举，积极发展源网荷储一体化和多能互补，同时创新储能产业模式，培育发展新动能。
在电力系统转型过程中，电网侧储能发挥作用明显。南方电网公司相关负责人认为，电网侧储能接受统一调度，参与电网调峰、调频、备用等多场景应用，可在电网发挥全局性、系统性作用。据介绍，南方电网公司将加大选点布局抽水蓄能电站，大力拓展电网侧独立储能项目。到2035年，该公司抽水蓄能和新型储能装机将分别达到4400万千瓦和1000万千瓦。
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