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    消納海量新能源 高彈電網助力碳達峰
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    作者:蘇南

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    浙江改變以剛性投入提高zui大供電能力的傳統做法,嘗試喚醒負荷側資源,把尖峰時刻用電需求“挪”到低谷時段,拉平負荷曲線,提高電網利用效率,為新型電力系統構建過程中的電網轉型提供了全新思路。

    為實現“碳達峰、碳中和”目標,消納海量新能源,必須推進傳統電力系統向新型電力系統轉型升級。在電網形態越來越復雜的背景下,國網浙江電力建設的多元融合高彈性電網,被認為是探索新型電力系統過程中電網轉型的一個有益嘗試,既符合浙江省實際,又具備領先特征,且可落地可復制。


    轉型發展矛盾凸顯

    浙江省一次能源匱乏,是能源凈輸入省份,典型的省級受端電網,外來電占比超35%,此種能源供給模式在東部沿海地區具有代表性。數據顯示,該省碳排放中能源消費占比超80%,而電力占能源碳排放的40%以上,在加強控碳降碳、產業聯動情景下,電力減排貢獻比例預計超50%。電網作為連接能源生產和消費的平臺,將發揮“紐帶”“杠桿”作用,屆時,浙江電網將承載倍增的風光新能源、超過1/3的外來電。而高比例外來電、高比例清潔能源、高峰谷差率“三高”風險加重,無疑給浙江電網帶來新挑戰。

    其中,zui不容忽視的是,如何處理好清潔發展與系統成本的關系。為適應“三高”、冬夏“雙峰”形勢下新能源并網和消納,電力系統源網荷儲各環節建設和運營成本都要增加。2020年,浙江省zui高電力負荷9268萬千瓦,日zui大峰谷差達3314萬千瓦,統調尖峰負荷95%以上累計時間為27小時,為了一年中的這27小時尖峰用電,需要建設約5臺百萬千瓦的發電機組和相關配套設施給予保障,投資高達數百億元。

    國網浙江電科院電網技術中心研究員許烽認為,在新能源裝機比例持續上升的背景下,電源側調節能力不斷下降,電網側安全紅線不斷箍緊,負荷側交互機制能力尚未成熟,儲能側可利用設施配置少、難利用、無政策,電網面臨著“源網荷儲”四側擠壓。因此,亟需推動電網從“源隨荷動”轉變為“源荷互動”,從“以冗余保安全”轉變為“降冗余促安全”,從“功率平衡”轉變為“電力電量平衡統籌兼顧”,從“保安全降 效率”轉變為“安全 效 率雙提升”。

    向源網荷儲全交互升級

    在上述諸多矛盾亟待解決的背景下,國網浙江電力對電力引領碳達峰進行再研究、再深化、再論證,通過多元融合高彈性電網路徑貫通了“碳排放-能源-電力”的核心鏈條。

    那么,什么是多元融合高彈性電網?其特征、建設路徑到底什么樣?國網浙江電力給的解釋是:多元驅動、要素融合,解決輸送“瓶頸”,喚醒“沉睡”資源。高彈性電網可以讓每個“用能者”都成為“供能者”,實現動態增容提高電網承載能力。

    “能源互聯網形態下多元融合高彈性電網是傳統電網向海量資源被喚醒、源網荷儲全交互、安全 效 率雙提升的電網升級?!痹S烽接受記者采訪時表示,其具有高承載、高互動、高自愈、高 效能四項能力,能夠解決電網源荷缺乏互動、安全依賴冗余、平衡能力縮水、提效手段匱乏等現實問題。

    記者了解到,目前,國網浙江電力已初步完成了多元融合高彈性電網的概念設計和框架體系構建,制定了彈性指數、效能指數、互聯指數三大維度指數構成的高彈性電網發展指標體系。如今形成了“四梁八柱”支撐體系,即圍繞“源網荷儲”四個電力系統核心環節,通過靈活規劃網架堅強、電網引導多能互聯、設備挖潛運行高 效、安全承載耐受抗擾、源網荷儲彈性平衡、各側資源喚醒集聚、市場改革機制配套、科創引領數智賦能等八個方面,推進“多元融合”具體落地。

    國網浙江電力發展策劃部主任邵學儉向記者表示,“前期,我們已推進杭州泛亞運、寧波泛梅山、嘉興海寧等多元融合高彈性綜合試點示范建設,其中杭州2022年亞運會全部場館已實現綠色供電?!?

    在業內人士看來,新型電力系統下,高比例新能源和高比例電力電子特征將打破傳統電力系統的穩定機理。同時,新能源發電天然存在的間歇性和隨機性,將加劇電量和電力平衡難度。構建新型電力系統同時增強電網安全穩定,需要發輸配用和源網荷儲協同發展、多方參與、合作推進?!澳茉椿ヂ摼W形態下多元融合高彈性電網能夠有效提升大規模新能源消納能力,在保安全的前提下,推動電力系統源網荷儲互動發展。因此,多元融合高彈性電網給出了新型電力系統戰略要求下的省域電網探索建設路徑?!痹S烽表示。

    高彈電網助力碳達峰

    記者了解到,通過技術賦能,國網浙江電力“喚醒”閑置的輸電運行資源,實現電網輸送限額動態調整,讓電網運行更具彈性。在負荷側,不斷擴大可柔性調節“資源池”:2020年,浙江省通過市場手段匯聚了577萬千瓦削峰負荷、322萬千瓦填谷負荷的“資源池”,折算成經濟價值,相當于少建一座500萬千瓦級的大型電站。

    按照國網浙江電力的規劃,到2023年將依托高彈性電網基本建成能源互聯網示范窗口。秒級、分鐘級可中斷負荷達到500萬千瓦,瓶頸、斷面累計釋放輸送能力達到千萬千瓦級別,全社會單位GDP能耗下降5%以上。如果以浙江全社會用電量5000億千瓦時來算,將節約用電250億千瓦時。若推廣到全國,這將是一個更為龐大的節能減排數據。

    “依托高彈性電網建設,預計到2023年還將實現千萬千瓦級新增新能源安全消納?!鄙蹖W儉介紹,未來將聚焦多元融合高彈性電網建設,推動特高壓交流環網納入國家電力規劃,力爭2025年前建成,形成“強交強直”特高壓混聯電網、“強臂強環”500千伏堅強主網架。到2025年,浙江電網彈性指數達到國際領先,效能指數和互聯指數達到國際先進。此外,還將加快建設高彈性配電網,高質量推進輸配電網、城鄉電網、源網荷儲協調發展,到2025年,城網、農網供電可靠率分別達99.986%和99.965%。


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    本人來源于中國能源報,我們注重分享,版權歸原作者

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