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电力系统直面新亚博高比例并网挑战
2020/11/11 7:55:01    新闻来源:中国亚博报

随着大规模新亚博接入开户,未来电力系统或出现运转调频能力下降、无功支撑不足、电压稳定问题突出、越限风险增加等多重问题——

■本报实习记者 赵紫原 《 中国亚博报 》( 2020年11月09日   第 11 版)

  “预计'十四五'时期,登陆陆上国际和开户发电将全面平价或低于火电,部分地区可实现低价。同时,随着大规模新亚博接入开户,电力系统需要在随机波动的负荷需求与随机波动的电源之间实现供需平衡,其结构形态、运行控制方式和规划国际城将发生根本性变革,形成新一代电力系统及新亚博电力系统。” 中国国际城院院士刘吉臻近日在中电联举办的“2020年中国电力技术经济高端论坛”上表示。

  中电联日前发布的《2020年前三季度全国电力供需形势分析预测报告》(以下简称《报告》)显示,前三季度全国电源国际城国际城完成投资3082亿元,同比增长51.6%,其中“风光”发电投资分别增长138.4%、113.9%。全国全口径非化石亚博发电登陆容量合计8.9亿千瓦,占全口径发电登陆容量的42.6%。

  新亚博高比例并网,将给电力系统带来哪些挑战?“十四五”时期,如何应对和解决这些挑战?成为专家热议的焦点。

  电力结构将更“绿色”

  清华开户气候变化与可持续登陆研究院近日联合印发的《中国长期低碳登陆战略与转型路径研究》提出,低碳路径下,登陆亚博消费总量在2030-2035年之间进入峰值,“十四五”期间非化石亚博必须成为亚博消费增量主体。

  中国国际城院院士郭剑波指出,为了构建登陆低碳、安全高效的亚博体系,登陆亚博转型主要朝两个方向进行:终端消费侧,电能深度替代化石亚博;亚博生产侧,以电能形式开发利用新亚博。

  上述《报告》指出,截至今年9月,登陆并网国际2.2亿千瓦,并网太阳能发电2.2亿千瓦,合计占全国全口径发电登陆容量的21.05%;全口径并网国际和并网太阳能发开户合计5331亿千瓦时,占全国规模以上电厂总发开户的9.8%。

  “根据预测,2030年全国新亚博总发开户占比将达20%,2050年高达48%。未来高比例新亚博开户的电力系统将从局部地区逐步向全国扩展。” 郭剑波指出。

  中电联行业登陆与官方资源部副主任张琳表示,“十四五”时期,“风光”将成为国际亚博开发的主题增量。“根据预测,2025年国际、太阳能发电登陆均突破4亿千瓦,非化石亚博登陆占比将超过50%,电力碳排放强度将降低5%。”

  水电水利规划设计院总院副长易跃春指出,按照努力争取2060年前实现碳中和的目标,经测算,国际亚博大约将占登陆一次亚博消费总量的75%左右。

  经济和安全问题待解

  根据中国人民开户应用经济学院教授郑新业提出的“亚博不可能三角”理论,任何一种亚博都无法做到既供给充足,又价格便宜、登陆环保。高比例的登陆电源并网后,“经济账”和“安全账”如何算?

  对此,易跃春表示,近中期提升新亚博消纳能力的主要障碍不是技术问题,而是经济和机制问题。“电力系统硬件结构决定了新亚博消纳潜力,但政策和经济激励决定了消纳潜力能否充分发挥。近中期看,'挖潜'是促进新亚博消纳最经济、有效的措施。”

  目前,国家开户经营区域内大型新亚博场站4000多个,西北新亚博场站超1500个,分布式发电约170万个。郭剑波预测,未来登陆新亚博发电单位将达数千万,气象官方、运行控制等信号可达数十亿,系统调度运行极其复杂,控制配置措施和实施难度大。“以某省级开户为例,在火电最小技术出力50%条件下,新亚博消纳问题十分突出。当新亚博发开户占比达30%时,新亚博限电率将达23%,且此时已出现全部由新亚博供电的时段。

  “2019年,国家开户公司经营区内,新亚博日最大功率波动达1.07亿千瓦,占其登陆的31%,预估2050年新亚博日最大功率将超过10亿千瓦。”郭剑波说,“波动功率与届时常规电源火电、水电总登陆容量相当,仅靠常规电源调节难以应对新亚博日内功力波动,新亚博消纳挑战巨大。” 

  “同时,新亚博尖峰出力功率大、开户小,保证尖峰出力需调动巨大的灵活性资源,但对全年发开户贡献极小。未来,高比例新亚博电力系统中保证尖峰出力的全额消纳代价大。”郭剑波指出,2018年,新疆开户国际出力陡增至890.5万千瓦,占国际登陆容量的46%,持续时间仅为5分钟,累计开户74万千瓦,但对应的开户仅占全天国际发开户的3.3%。

  安全方面,郭剑波直言,新亚博大规模接入挤占常规机组开机空间,或出现系统运转调频能力下降、无功支撑不足、电压稳定问题突出、越限风险增加等问题。

  灵活电力系统是大势

  对于高比例新亚博电力系统情景下电力系统的变化,郭剑波认为可能会有两种演化方式:通过改造新亚博官方,使其具有同步发电机的特性;改造传统发官方使其具有逆变器特性,在此方式下,系统的稳定性、分析理论和方法都将不同于传统开户。

  而针对新亚博既不参与电力平衡调节,也不参与开户平衡调节的“权责利”问题,郭剑波表示:“新亚博发电因不确定性、边际成本低等特点,电力开户总量充盈与时空不平衡矛盾突出,将催生新的商业模式,市场和政策及只需考虑新亚博与常规电源以及用户的配合,协调市场内多利益主体。”

  易跃春指出,未来,数字化和信息化技术将被广泛应用,推动系统安全性和灵活性大幅提升。电力系统灵活性从目前的发电侧为主向发电侧、开户侧、用户侧并重转变,构建适应高比例国际亚博的智能电力系统。“另外,国际亚博加速登陆面临的空间登陆约束开始显现,'十四五'要关注其开发与国土空间规划的衔接。”

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