近日,由中國能源研究會、中國電力企業聯合會共同主辦的“中國電力低碳轉型高峰論壇”在京舉辦。論壇發布了由中國能源研究會和中國電力企業聯合會共同完成的《構建新型電力系統研究》《新型電力系統調節能力提升及政策研究》報告。
靈活性調節成為高頻詞
“新型電力系統是在傳統電力系統的基礎上,順應碳達峰碳中和要求的系統高級形態,是以新能源發電為主體,以靈活性資源為支撐,具有交直流混聯和微電網并存的電網形態,應用先進前沿技術,依托統一電力市場,實現能源資源大范圍優化配置的基礎平臺。”中國電力企業聯合會常務副理事長楊昆在會上表示,新型電力系統具有綠色低碳、柔性靈活、互動融合、智能高效、安全穩定的顯著特征。
然而,現階段我國新型電力系統建設面臨新能源發電占比逐漸增大、源網荷協調困難、用戶側供需互動需求加大、數字化水平有待提升等多方面挑戰。
“我們需要改變過去100多年的電力系統理論,把傳統的剛性電力系統變得更為柔性一些,充分挖掘多種資源的靈活性,包括發電側的靈活性運行、電網側的時空互補、需求側動態負荷的靈活性,支撐風光的高比例發展。”中國工程院院士湯廣福表示。
中國電力企業聯合會規劃發展部副主任張琳在發布《新型電力系統調節能力提升及政策研究》成果時介紹,截至2020年底,全國靈活調節電源裝機占比18.5%;預計到2025年,抽水蓄能電站裝機應達到6200萬千瓦,新增火電靈活性改造2億千瓦,建設不少于3000萬千瓦的新型儲能,才能滿足系統調節需求。
楊昆表示,新型電力系統建設是一項長期任務,要充分認識構建新型電力系統的長期性、差異性、靈活性和創新性,依據各地資源稟賦,因地制宜構建新型電力系統,大力提升新型電力系統調節能力,保障新能源大規模開發和高效利用。
中國華能集團有限公司科技部主任許世森表示,新型電力系統需要靈活性電源支撐,在我國需要煤電作為靈活電源進行支撐,否則很難實現能源安全供應。
除此之外,三峽科技有限責任公司董事長江冰表示,“儲能作為在電源與負荷之間轉變的‘自由人’,可增強電力系統的靈活性,成為電力系統平衡不可或缺的第四元素。”
電力規劃設計總院高級顧問徐小東表示,我國亟須升級電力傳統調度運行體系,通過數字化技術提升調度的靈活性,以適應新型電力系統運行方式的頻繁變化。
“要確保電力系統的穩定運行,用戶側必須深度參與系統平衡,同時配電網進一步完善物理架構和運行邏輯。虛擬電廠將成為未來電力系統平衡的重要組成部分。”國家電力投資集團戰略規劃部副主任李鵬介紹,今年7月13日,國家電投在江蘇通過虛擬電廠成功實現39萬千瓦的靈活調節,相當于低成本替代了新建的60萬千瓦煤電機組,有效保障了電力系統安全穩定,降低系統整體用電成本。
中國能源研究會理事長史玉波強調,要加強技術創新,目前我們已掌握的技術還不能完全支撐我國2060年碳中和目標的實現,亟須實現重大技術的突破,甚至是一些顛覆性技術的突破。
數字化建設助力協調互動
“電力電源清潔化、電力系統柔性化、電力系統數字化、電力系統電力電子化是新型電力系統4個內在的本質特征。”湯廣福表示,電力系統數字化,才能保證感知、互動、共享、靈活柔性、安全可靠、開放共享這些外部特征。
業內專家指出,目前電力系統數字技術和物理系統的融合不夠深入,支撐轉型的能力不足。人工智能算法、大數據理論等與國外相比仍存在較大差距,需加強基礎性研究。同時,大量的芯片、元器件等“卡脖子”和短板技術,仍然需要長期攻關。電力系統數字化應通過數字技術與物理系統的深度融合,實現對電力系統的數字賦能。
推動電力系統向全環節的數字化和調控體系智能化轉變,先進的通信、大數據、物聯網技術要全面覆蓋電力系統發輸配用的全環節,用人工智能技術升級智慧化的調控運行技術,來打造新一代電力系統的中樞大腦。
多位專家表示,現階段電力系統建設應提升數字分析水平,加強電網協調控制能力。目前電力系統呈現“雙高”特性,傳統分析方法已無法適應新形勢。傳統計劃調度更表現出不適應新能源發展的情況,必須借助人工智能實現智能調度。同時,源網荷儲需要縱向貫通,亟須數字化建設實現源網荷儲協調互動。
“將來調度隨著數字化程度提高,是由算法決定的。”江冰認為,傳統的調度雖然已經實現了自動化,但基本上還是計劃。
“未來能源網將以能源的分布式生產和利用為突出特征,在數字化技術驅動下,真正進化成自平衡、自運行、自處理的源網荷儲一體化的智慧能源系統。”李鵬表示。
楊昆建議,在中東部及南方負荷中心區域立足于核電、海上風電高效利用,探索建立送入電力加數字化技術、源網荷儲高效協同的模式,并根據不同地區的電源特點和用電負荷分配特征來確定各自的模式。
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