一、“電圈頂流”的內(nèi)涵特征
以新能源為供給主體、以確保能源電力安全為基本前提、以滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展電力需求為首要目標(biāo),以堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)為樞紐平臺(tái),以源網(wǎng)荷儲(chǔ)互動(dòng)與多能互補(bǔ)為支撐,具有清潔低碳、安全可控、靈活高效、智能友好、開放互動(dòng)的基本特征。
二、新型電力系統(tǒng)“新”在哪
電源結(jié)構(gòu)新:
電源結(jié)構(gòu)由可控連續(xù)出力的煤電裝機(jī)占主導(dǎo),向強(qiáng)不確定性、弱可控性的新能源發(fā)電裝機(jī)占主導(dǎo)轉(zhuǎn)變。
負(fù)荷特性新:
由傳統(tǒng)的剛性、純消費(fèi)型,向柔性、生產(chǎn)與消費(fèi)兼具型轉(zhuǎn)變。
電網(wǎng)形態(tài)新:
由單向逐級(jí)輸配電為主的傳統(tǒng)電網(wǎng),向包括交直流混聯(lián)大電網(wǎng)、直流電網(wǎng)、微電網(wǎng)和可調(diào)節(jié)負(fù)荷的能源互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)變。
技術(shù)基礎(chǔ)新:
由同步發(fā)電機(jī)為主導(dǎo)的機(jī)械電磁系統(tǒng),向由電力電子設(shè)備和同步機(jī)共同主導(dǎo)的混合系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。
運(yùn)行特性新:
由以發(fā)電充裕度保障、實(shí)時(shí)平衡、大電網(wǎng)一體化控制的源網(wǎng)協(xié)調(diào)模式向更大時(shí)間和空間尺度的非完全實(shí)時(shí)平衡的源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)模式轉(zhuǎn)變。
三、“電圈頂流”的升級(jí)之路面臨的困難和風(fēng)險(xiǎn)
01、電力安全供應(yīng)保障風(fēng)險(xiǎn)。
新能源發(fā)電強(qiáng)隨機(jī)性、弱可控性、弱支撐性的特征將給電力電量平衡帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。尤其在極端天氣條件下,電力供應(yīng)不足的風(fēng)險(xiǎn)大幅提升。
02、清潔能源消納壓力
新能源高比例、大規(guī)模發(fā)展,在出力比例高時(shí),用電負(fù)荷低且電能存儲(chǔ)能力不足的矛盾將進(jìn)一步突顯,發(fā)生棄風(fēng)、棄光的概率加大。
03、電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)
相比于由同步發(fā)電機(jī)主導(dǎo)的傳統(tǒng)電力系統(tǒng),新型電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性具有全新的、更加復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)特征,低慣量、低阻尼、弱電壓支撐等特征 明顯。
04、電力系統(tǒng)成本上升壓力
隨著新能源建設(shè)成本下降,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng),單位電量成本和火電成本相當(dāng),但新能源接入分散導(dǎo)致網(wǎng)架成本增加,電網(wǎng)利用率下降等,需要配套可觀的電力系統(tǒng)調(diào)峰、容量備用、安全保障等外部成本,最終會(huì)傳導(dǎo)至用電成本。
四、湖南將如何實(shí)施新型電力系統(tǒng)建設(shè)
“三步走”戰(zhàn)略:
第一階段(2021~2025年):
基本建成堅(jiān)強(qiáng)柔性湖南電網(wǎng),打造靈活高效的能源資源優(yōu)化配置平臺(tái),解決清潔電源輸送卡口問題,省內(nèi)新能源裝機(jī)達(dá)到2500萬千瓦以上,裝機(jī)占比超過30%。
第二階段(2026~2035年):
基本建成湖南新型電力系統(tǒng),具備“清潔低碳、安全可控、靈活高效、智能友好、開放互動(dòng)”的特征,省內(nèi)新能源裝機(jī)力爭達(dá)到5000萬千瓦以上,裝機(jī)占比超過50%,成為電源裝機(jī)主體,支撐湖南滿足碳達(dá)峰要求。
第三階段(2036~2050年):
全面建成湖南新型電力系統(tǒng),省內(nèi)新能源裝機(jī)力爭達(dá)到1億千瓦以上,省內(nèi)新能源和省外送入新能源的發(fā)電量占比超過50%,成為裝機(jī)、電量及電力系統(tǒng)責(zé)任主體,支撐湖南滿足碳中和要求。
五、湖南實(shí)施新型電力系統(tǒng)建設(shè)的意義
六、建成新型電力系統(tǒng)后在電力保供中的作用
1. 提升源荷雙側(cè)的預(yù)測精度,為電力電量平衡打下良好基礎(chǔ)。
2. 充分利用新型儲(chǔ)能、抽水蓄能、可調(diào)節(jié)負(fù)荷等電網(wǎng)靈活性資源,重構(gòu)源、荷、儲(chǔ)三者參與的非實(shí)時(shí)電力電量平衡模式。
3. 推動(dòng)直流方式安排和省間電力支援靈活化,保障電力供應(yīng)可靠、高效、靈活。
結(jié)語
新型電力系統(tǒng)在湖南的“C位”出道還需要聚焦增強(qiáng)新型電力系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì)、關(guān)鍵支撐技術(shù)研究及設(shè)備研制、數(shù)字賦能支撐、市場及機(jī)制和示范區(qū)建設(shè)等五方面的重大技術(shù)攻關(guān),通過高水平研究成果凝聚發(fā)展共識(shí),走出一條適合湖南實(shí)際、具體鮮明特色的新型電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級(jí)之路。