大型風光基地并網增加 電網安全性備受考驗 新型電力系統要如何適配？

8月2日，國家能源局召開三季度網上新聞發布會，會上提到，第一批以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點的大型風電光伏基地項目已經全面開工建設，第二批基地項目清單也已經印發。

國家能源局在此前的發布會上也提到，第二批項目主要布局在內蒙古、寧夏、新疆、青海、甘肅等地區，這些地區也是沙漠、戈壁、荒漠地區的主要分布地。第二批項目目前已經納入了國務院印發的扎實穩住經濟一攬子政策措施當中，目前這些地區正在抓緊開展項目前期工作，積極推進項目的建設。

在構建以新能源為主體的新型電力系統的過程中，風光大基地等重大項目在其中發揮的作用越來越大，已經成為我國未來電力系統的重要組成部分，但由于新能源波動性、間歇性等特點，電力系統還需要整體升級，才能適配當前的電力系統結構。

電網穩定性備受考驗

今年上半年，可再生能源裝機規模穩步擴大，已經成為我國電力新增裝機中的主力軍。國家能源局提供的數據顯示， 2022年上半年，我國可再生能源發電新增裝機5475萬千瓦，占全國新增發電裝機的80%。其中，水電新增941萬千瓦、風電新增1294萬千瓦、光伏發電新增3088萬千瓦、生物質發電新增152萬千瓦，分別占全國新增裝機的13.6%、18.7%、44.7%和2.2%。截至2022年6月底，我國可再生能源發電裝機達11.18億千瓦。其中，水電裝機4.0億千瓦(其中抽水蓄能0.42億千瓦)、風電裝機3.42億千瓦、光伏發電裝機3.36億千瓦、生物質發電裝機3950萬千瓦。

在風光大基地等項目的建設浪潮下，可再生能源在我國電力系統中的占比越來越大，重要性日益凸顯。近日，在中國能源研究會、中國能源網主辦的第四屆未來能源大會上，國家發改委能源研究所可再生能源中心副主任陶冶表示，去年國內曾經出現過能源、電力供應緊張的情況，結合當前俄烏局勢下化石能源價格處于高位的形勢，中國通過大基地建設，將新能源發展作為確保國家電力安全的重要手段，可以助力中國經濟增長。

但隨著可再生能源發電量的提升，電源側波動性加大，電網在安全性、穩定性方面備受考驗。陽光新能源開發股份有限公司副總裁張彥虎對《華夏時報》記者表示，新能源有波動性、偶然性等弱點，能源變革對電力系統提出了新的要求，我們要實現風光更好的融合，讓出力變得更加平緩，實現光儲融合、風儲融合、風光儲氫融合、風光儲電氫等多能融合，要讓用能變得更加智慧和高效。

“新能源大規模發展的前提下，新型電力系統的底層邏輯發生了變化。”博眾智合能源轉型論壇中國電力高級顧問尹明告訴《華夏時報》記者，新型電力系統的目標很明確，就是增加新能源的開發利用和消納，在新能源占比逐漸增加的過程中，重構相應的技術體系、標準體系、市場體系、監管體系和價值體系。

尹明提到，在傳統的電力系統里，煤電的穩定性極高，可以進行調節控制。但是在新情況下，風光發電“四面開花”，電網公司有很多“苦楚”，建一條線路需要很長時間，但要上一個風電場、一個光伏電站，兩三個月就可以了。電源方面變得越來越不可控，間歇性、變動性越來越強，負荷側的多樣性增加，系統的不確定因素疊加。另外，電力電量平衡難題凸顯，新能源滲透率如何，碳排放總量和碳排放強度如何，都是需要考慮的事情。

提升電力系統靈活性

今年以來，可再生能源發電量穩步增長。國家能源局提供的數據顯示，2022年上半年，全國可再生能源發電量達1.25萬億千瓦時。可再生能源持續保持高利用率水平。2022年上半年，全國主要流域水能利用率約98.6%，較上年同期提高0.2個百分點；全國風電平均利用率95.8%，較上年同期降低0.6個百分點；全國光伏發電平均利用率97.7%，較上年同期降低0.2個百分點。

在新的形勢下，電力系統中不同類型的能源需要更加深度的融合與滲透。南方電網公司新興業務部總經理薛武表示，終端的消費需求日趨多元化，能源生產、消費之間，不同能源形式之間的邊界日漸融合，在新的形勢下，原有的能源產業發展模式面臨發展瓶頸，技術壁壘和信息壁壘導致行業間的互動更加困難，特別是大量的可再生能源滲透率提高之后，電源的供需平衡難度進一步加大。

“新能源的發展需要更加細致的布局刻畫。”陶冶分析，在建設大型風光基地時，要配套建設周圍清潔高效先進的煤電機組，以及穩定可靠的特高壓輸變電，“大基地+高效煤電機組”可以作為支撐電源，通過特高壓輸電通道進行全國范圍內的優化配置。要尊重當前電力市場的發展階段，鼓勵煤電企業和新能源企業進行聯合。全面提升電力系統靈活性，降低新能源的本地消納難度。

如何提升電力系統對大規模高比例新能源接網和消納的適應性？雙良節能首席專家薛海君則表示，新能源大規模高比例的接入電網，對電力系統的安全性和經濟性帶來了很大的挑戰，對火電的沖擊也是很大的，目前火電必須要進行靈活性改造，深度參與調峰工作，還要搭配抽水蓄能、新能儲能等方式，來適應整體的要求。在火電靈活性改造方面，通過智能化新技術，可以提高發電機組的熱效率，空冷系統的經濟潛力是很大的。

電力系統數字化賦能

數字化技術將為未來電力系統的安全、可靠、高效發揮怎樣的作用？將從哪些維度為電力行業脫碳提供支撐？

傳統電力的可靠性是減少故障的發生率，縮短故障恢復時間，這離不開數字化的賦能。在新型電力系統下，我們要充分利用分布式能源的特點，為電力系統提供分布式的彈性。數字化可以在電源的靈活性改造、虛擬電廠、需求側響應等方面給予更多的支撐，通過數字化系統協調管控，為未來需求側電力系統的能量或者電能的平衡做更多工作。

尹明分析，數字信息可以讓電源與電網、電網與用戶、電源與用戶，產業鏈上下游等方面的系統更加開放和透明。相關部門應該重視對能源電力領域數據的管理和應用，充分挖掘和利用數據資源的潛力，這會讓市場更加有效率，推動能源電力向清潔、綠色、安全、高效的方向邁進。

在光伏發電的場景下，電力需要依靠光伏逆變器來和電網連接，要充分體現對電網的友好性，需要逆變器提高對系統故障的解決能力，支撐電網穩定性。從系統的角度來看，逆變器要讓風光融合后的曲線更加的平滑，在儲能獲利機制不明確的情況下，把儲能的價值發揮到最大。比如在光儲電站夜間不能發電的時候，將白天便宜的電晚上來用，減少電站自用電消耗的成本。另外還可以提高新能源電站的預測能力，讓光儲綜合出力和上傳調度的發電預測曲線完美貼合，實現閉環跟蹤。

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