新型电力系统提升新能源大规模并网预期电力系统调节能力短板凸显-北极星输配电网

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核心阅读：基于化石能源为主的电力系统向双高电力系统转变，将改变交流电网的基本特性。由于新能源机组无法提供有效转动惯量、调频能力，之前不受关注的电力系统频率、电压等问题将重新显现。

构建以新能源为主体的新型电力系统是能源领域的一场革命。近日，记者从多个论坛上听到业内人士的声音：构建新型电力系统面临安全运行风险大、调节能力不足、电力供应保障难等多重挑战，必须从宏观系统角度思考新型电力系统的构建问题。

“从系统角度来看，通过重构电力系统自身和运行控制体系，可应对高比例新能源并网，支撑碳达峰碳中和目标的实现。”业内人士称。

业内普遍认为，目前亟需加强新型电力系统构建研究，完善网源荷储统一规划体系，做好顶层设计。

电力平衡和支撑能力不足

众所周知，新能源波动性大，最小出力偏低，电力平衡支撑能力不足，高比例新能源电力系统的供电保障受到挑战，特别是在高温和寒潮等极端天气下，电力供应的需求大幅度增长，与电网连续运行、实时平衡的要求不匹配。去年我国新能源日最大功率波动1.34亿千瓦，与此同时，我国抽水蓄能、燃气等灵活调节电源占比偏低，且空间分布不均，电力供应保障难度加大。

“以国网经营范围的数据为例，日内风电出力最大波动是6300万千瓦，今年1月份全国最大负荷是11亿千瓦，4月初全国最大电力负荷9亿千瓦；光伏最大波动1.3亿千瓦，这个最大波动实际上是光伏的日最大出力，晚间峰的时候光伏基本上是0。”国家电网有限公司总工程师陈国平在近日举办的“储能国际峰会”论坛上表示。

据陈国平介绍，今年1月6日至8日，风电出力从1.1亿千瓦下降到0.6亿千瓦，电力负荷随着气温的降低连续几天走高，寒潮结束时，电力负荷增加了大概5000万千瓦，1亿千瓦时电力负荷差，相当于从寒潮结束到电力负荷上来，要开200台50万千瓦的装机。

国网的统计数据还显示，风、电光伏在2020年以华东和东北夏季极热、无风，最低出力持续时间达到了58小时和92小时，西北冬季冷空气间接期低出力最长时间接近120小时。光伏2020年华东和华中地区低出力在冬季单次最长时间达到58小时，其中湖南和江西受大范围影响，低出力时间最长超过10天。“上述这些数字的概念是，如果形成新能源为主体的电力系统，日内波动可通过储能解决，而长时间的不稳定天气造成的风光出力不足问题，如果继续配储能成本相当高。”陈国平表示。

全方位构建新型电力系统

在业内人士看来，解决高比例新能源产生的随机性、波动性问题，需要配置大量储能等灵活性电源来保证电力系统供应的可靠、安全。

“基于化石能源为主的电力系统向双高电力系统转变，将改变交流电网的基本特性。”陈国平直言，“由于新能源机组无法提供有效转动惯量、调频能力，之前不受关注的电力系统频率、电压等问题将重新凸显。”

在电力规划设计总院院长杜忠明看来，目前电力系统的运行模式和调度方式，是以传统的电力系统运行机理为基础构建，未来高比例新能源、高比例电力电子设备的发展，需要现有整个电力系统的规划设计、标准体系、调度运行、生产运营管理模式均需发生革命性变化，来适应新能源大规模并网的需要。

国网能源研究院副院长蒋莉萍接受记者采访时表示，电力是公认最清洁、高效的能源形式，在碳达峰碳中和目标大背景下，电力系统的重要性会进一步凸显。构建新型能源系统是以电力为中心，以电网为主干平台，全方位、多角度、深层次地建立新型电力系统，灵活统筹电源、负荷与调度运行各环节。

储能行业被寄予厚望

采访中，对于构建以新能源为主体的新型电力系统，业内人士不约而同对储能技术的应用寄予了厚望。虽然我国目前储能仍处于技术和商业模式初期的阶段，但业内外对于储能发展基本形成共识。面对未来高比例可再生能源接入，储能的应用是确保电力供应可持续性、电力系统安全稳定运行的重要手段。

“目前正处于电力能源系统转型关键时期。”江苏林洋能源股份有限公司副总裁方壮志表示，过去数十年，电力系统一直以生产、传输、消费模式运行。发、输、变、配、用，基本是单向传统方式，但是近年来的电力系统正在向“源网荷储”一体化转变。在以新能源为主的新型电力系统中，传统的发、输、配、变、用正在演变成源、网、荷、储、调五个纬度。

杜忠明也认为，目前仅依靠现有电力系统已无法适应大规模利用新能源发展的需求，需要尽快形成一个源、网、荷、储融合互动的新型的电力系统。“目前需要对现有大电源、大电网的形态进行挖潜、改造、升级，让电力系统尽可能地调动系统内部的调节能力和资源，为新能源发展服务。”

“在新一代电力系统中，储能行业犹如‘多面手’。”蒋莉萍表示，在风光高比例可再生能源消纳中，储能在新一代电力系统的作用至关重要，既可改善风光处理特性，又可削峰填谷应对诸多问题，还应该是最具有收益的一方。”

原标题：电力系统调节能力短板凸显

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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