2023-10-30新聞來源:浙電e家作者:沈誌恒 許恩超 等
10月25日,國家發展改革委、國家能源局印發《關於加強新形勢下電力係統穩定工作的指導意見》(以下簡稱《意見》),提出要通過夯實穩定物理基礎、強化穩定管理體係、加強科技創新支撐,做好新形勢下電力係統穩定工作,保障電力安全可靠供應。
國家為何要出台這份文件?核心內容是什麼?在保障電力係統穩定上,浙江做了哪些工作、有何成效?
今天,小e邀請了國網浙江省電力有限公司經濟技術研究院的專家,對政策進行係統解讀。
(來源:微信公眾號“浙電e家”供稿:經研院 沈誌恒 許恩超 王岑峰 王新禹)
為什麼要出台這份《意見》?
電力係統穩定工作是實現電力行業健康發展、確保電力安全可靠供應的基礎。
在我國電力係統長期發展實踐中,電力係統穩定工作始終立足我國能源基本國情,遵循電力行業發展客觀規律,嚴格執行相關技術規定,主動防範和化解各類係統風險,保障了電力係統穩定運行,為經濟社會發展提供了堅強支撐。
然而,近年來,我國能源電力發展形態正在發生深刻變化。國家先後提出構建新型電力係統和新型能源體係,對我國能源電力發展產生深遠影響。
一方麵,未來相當長時間內,電力係統仍將維持以交流電為主體、直流電為補充的技術形態,係統穩定問題長期存在。
另一方麵,隨著能源電力綠色低碳轉型的深入推進,新能源發電裝機大幅增長,電力電子設備高比例接入,特高壓交直流輸電混聯運行,電力係統生產結構、運行機理、功能形態快速演變。
特別是新能源電力電子設備大量替代常規旋轉同步電源,導致係統轉動慣量大幅減小,故障形態及連鎖反應路徑更加複雜,故障特性難以預測,電力供需失衡引發頻率、電壓等穩定問題風險增加,現有調度體係、安全管控模式難以匹配。
麵對新型電力係統建設過程中安全穩定可能麵臨的嚴峻挑戰,做好穩定工作,就顯得尤為重要。通過出台《意見》,進一步加強對相關領域的指導,事關國家能源安全大局,意義重大。
《意見》核心內容是什麼?
《意見》很重要的一點,是闡述了新形勢下穩定工作總體思路,即,通過夯實穩定物理基礎、強化穩定管理體係、加強科技創新支撐,保障電力安全可靠供應。
這其中,“夯實穩定物理基礎”明確了“源、網、儲”三側的建設要求,以合理的電源結構、堅強柔性電網平台、科學有序的儲能建設,從物理層麵為電力係統安全穩定打好基礎。
比如,在電源建設上,統籌各類電源規模和布局,增強煤電、核電以及水電等常規電源調節支撐能力。在電網建設上,構建堅強柔性電網平台和分層分區、結構清晰、安全可控、靈活高效的電網網架,特別是提高直流送受端穩定水平,促進各級電網協調發展。在調節資源上,按需科學規劃與配置儲能,有序建設抽水蓄能,積極推進新型儲能建設,形成多時間尺度、多應用場景的電力調節能力與穩定控製能力,提升電力係統安全保障水平和係統綜合效率。
在強化穩定管理體係和加強科技創新支撐方麵,《意見》提出,要統籌規劃、建設、運行、市場、科研等各項工作,建立適應新型電力係統的穩定管理體係和技術標準體係,加強基礎理論研究,推進重大技術和裝備攻關,確保穩定工作要求在新型電力係統全過程、全環節、全方位落實。
《意見》核心要點是什麼?
“雙碳”背景下,隨著新能源的大規模並網,其間歇性、波動性、隨機性對電力係統穩定運行提出挑戰。因此,圍繞新能源的穩定發展和支持新能源發展所需電網技術革新、政策優化調整、儲能資源如何發展等,成為《意見》所要闡述的核心要點。
《意見》首先強調極端情況下供電可靠性如何得到保障。
近年來,隨著全球氣候變暖,高溫幹旱、寒潮低溫、暴雨洪災、超強台風等極端天氣也越發頻繁,對電力安全可靠供應帶來極大挑戰。極端情況下的故障防禦與應急處置能力,是衡量電力係統穩定性的重要標準。
由於近幾年極端天氣的頻發,對電力係統穩定造成巨大衝擊,使得能源電力供應麵臨巨大壓力,有鑒於此,國家層麵經過審慎思考,在《意見》中重點強調了極端情況下保障電力係統穩定的重要性。
《意見》指出,要“建立健全應對極端天氣、自然災害及突發事件的電力預警和應急響應機製”,強化重點區域電力安全保障,加快重點城市堅強局部電網建設,提升事故後快速恢複和應急處置能力。
新能源友好並網技術成為發展重點。
“雙碳”背景下,隨著新能源的大規模並網,其間歇性、波動性、隨機性對電力係統穩定運行提出挑戰。針對高比例新能源電力係統可能麵臨的穩定風險,《意見》指出“大力提升新能源主動支撐能力”,進一步提高新能源並網性能,增強新能源機組對係統頻率、電壓的支撐調節能力,從被動的接入轉變為主動的支撐。
《意見》同時給出了明確發展方向,即“推動係統友好型電站建設,逐步實現新能源在電力供應和穩定支撐方麵的可靠替代”。
這個“友好”應該包含三個層麵:一是電源友好,要適應新能源隨機性,提高電源接入能力;二是電網友好,要提高係統支撐能力,提升電網承載力;三是全社會友好,要提升空間資源集約化利用水平,提高社會綜合效率和效益。
而通過“友好型電站”建設,逐步提高新能源供電能力和支撐能力,減少對傳統能源的依賴,將為加快建設新型電力係統創造條件。
電網柔性成為係統穩定關鍵支撐。
為實現新能源更大範圍內優化配置,支撐“西電東送”發展戰略,《意見》提出“構建堅強柔性電網平台”。
《意見》提出要“積極推動柔性直流技術應用”。在遠距離輸電方麵,推進特高壓柔性直流技術探索,提高送受端電網支撐能力;在區域互聯方麵,研究柔性直流背靠背技術,提高電力係統運行靈活性、適應性;在新能源接入方麵,利用柔性直流技術,增強電網穩定性、可靠性,提高新能源消納水平。
通過采用先進的電力電子技術和控製策略,可以實現電網的靈活、高效、可靠和安全運行,同時具備與特高壓直流、新能源規模相適應的抗擾動能力,實現電網從剛性到柔性的轉變,增強電網平台協調能力。
科學有序成為儲能發展的關鍵詞。
隨著新型電力係統建設進入新的階段,係統安全穩定高效運行對儲能資源的配置與利用提出更高要求。《意見》將“按需科學規劃與配置儲能”列入其中,“為用而儲”成為儲能發展的根本指導原則。
這是因為眼下個別地方發生了儲能“一哄而上”,形成無序發展的狀態,造成儲能作用未能有效發揮,也造成資源浪費。
因此,《意見》強調,儲能發展要按需規劃,儲能規劃布局應統籌各類靈活資源和係統發展需求,加速向精細化、科學化、係統化轉變。儲能的發展要根據各類場景需要,科學安排配置及運行方案。其發展還要回歸調節資源本質,合理確定儲能電站建設容量及接入地點,確保儲能電站對地區電力曲線、係統調節性能等發揮正向作用。
係統穩定運行成本有望合理分擔。
隨著新型電力係統建設,係統穩定運行成本快速上升。
目前,傳統的電價體係難以科學反映各類資源成本,且缺乏有效的激勵手段。加快出台係統穩定運行成本合理分擔的政策勢在必行。
《意見》提出“建立健全基礎保障性和係統調節性資源投資回報機製”。
一是要求基於“誰提供、誰獲利”的原則,充分反映保障電網安全運行所需的調節資源價值屬性,實現電力係統穩定運行成本精細、合理、公平分攤。
二是深化電力市場化改革,調整並豐富輔助服務市場產品種類,強化調峰產品和現貨市場銜接,引導調節資源投資、發電企業主動調峰、保障煤電成本合理回收。
三是完善電力市場交易安全穩定校核製度,降低市場出清結果在區域電網層麵執行所麵臨的安全風險。
浙江開展了哪些實踐,成效如何?
作為沿海經濟大省、資源小省的浙江,隨著用電需求的持續增長、特高壓混聯大電網的日益複雜、新能源裝機規模的持續增長,電力係統高比例外來電、高比例清潔能源、高峰穀差率“三高”特征愈發明顯,電網安全穩定運行壓力日益增加。
近年來,國網浙江電力立足新發展階段,全麵落實國家決策部署,不斷探索如何進一步做好浙江電力係統穩定工作,助力實現碳達峰碳中和目標。
一是構築源網荷儲協調布局,夯實穩定物理基礎。
在長期的能源電力發展過程中,浙江持續完善電源規模和布局,逐步形成“煤電保供應、氣電做頂峰、核電促清潔、風光調結構、外電穩平衡”的能源供應體係。目前,國網浙江電力正在加快建設國內首條送受端全容量特高壓柔直工程,構建“一環四直”特高壓網架格局。聚焦各類儲能“如何發展、如何管理、如何可持續”三個關鍵問題,開展新型儲能規劃中期評估和滾動修編、推動出台新能源配儲政策和新型儲能項目管理辦法。
二是促進全流程管理優化提升,強化穩定機製保障。
結合電源建設和負荷發展需求,以深化電力供需平衡分析為基礎,國網浙江電力加強規劃方案及過渡期安全穩定和供電的係統認證。嚴肅調度紀律,嚴格落實管控措施,確保令行禁止。實施重點設施隱患排查治理行動,加強密集通道、重要輸電通道管理,強化設備精益運維,加強二次係統管理和網絡安全管理。持續完善電力市場運行機製,完善中長期交易機製,發揮現貨市場價格發現和引導功能,激活輔助服務市場靈活調節能力。
三是推進科技創新研究應用,加強穩定技術支撐。
目前,國網浙江電力建設國內首個省級全電磁規劃仿真平台,開展省級電網規模尺度下對慣量支撐、寬頻振蕩等關鍵問題的仿真校驗能力研究。推進數字孿生配電網智能規劃係統試點應用,支撐配網自動診斷與科學決策。加快建成全國首個500千伏能源集成站,實現近遠海風、抽水蓄能、集中光伏電站等多能彙聚和協調互補。