中國儲能網(wǎng)訊：能源是人類文明進步的基礎(chǔ)和動力，攸關(guān)國計民生和國家安全，關(guān)系人類生存和發(fā)展。
黨的十八大以來，以習(xí)近平同志為核心的黨中央高度重視能源電力工作，習(xí)近平總書記多次發(fā)表重要講話、作出重要指示，創(chuàng)造性提出“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略，要求加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。
今年7月11日，習(xí)近平總書記在中央全面深化改革委員會第二次會議上，強調(diào)要深化電力體制改革，加快構(gòu)建清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟高效、供需協(xié)同、靈活智能的新型電力系統(tǒng)。習(xí)近平總書記的系列重要論述，指引能源電力發(fā)展方向更加清晰，為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提供了根本遵循。
國家電網(wǎng)有限公司黨組高度重視新型電力系統(tǒng)建設(shè)，積極開展理論研究和實踐探索，陸續(xù)發(fā)布了《碳達峰、碳中和行動方案》《構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動方案》等重要文件，明確了新型電力系統(tǒng)建設(shè)重點任務(wù)。近期，《新型電力系統(tǒng)與新型能源體系》專著出版，該書闡述了以新型電力系統(tǒng)推進建設(shè)新型能源體系的“五化”路徑，回答了新型電力系統(tǒng)“是什么”“怎么建”等問題，為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提供了方法路徑。
國網(wǎng)江蘇電力作為駐蘇電力央企，深入貫徹“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略，認真落實國網(wǎng)黨組決策部署，積極應(yīng)對江蘇電力發(fā)展面臨的重大挑戰(zhàn)，主動探索安全、綠色、經(jīng)濟高效“綜合最優(yōu)”的能源電力高質(zhì)量發(fā)展之路，希望能為能源行業(yè)提供可推廣可復(fù)制的電網(wǎng)發(fā)展方案，也能更加有力地支撐江蘇在推進中國式現(xiàn)代化中走在前、做示范。
明確轉(zhuǎn)型思路
主動應(yīng)對電網(wǎng)運行“五大挑戰(zhàn)”
作為典型受端電網(wǎng)，江蘇電網(wǎng)需要適應(yīng)新型電力系統(tǒng)發(fā)展過程中能源結(jié)構(gòu)和能源消費模式的深刻調(diào)整，應(yīng)對海量新能源和多元負荷接入后，電網(wǎng)運行各層面面臨的重大挑戰(zhàn)。
一是安全穩(wěn)定運行的挑戰(zhàn)。隨著高比例新能源、高比例電力電子設(shè)備加速發(fā)展和推廣應(yīng)用，電力系統(tǒng)低慣量、低阻尼、弱電壓支撐等特征明顯，電網(wǎng)故障形態(tài)及連鎖反應(yīng)路徑更加復(fù)雜，故障特性難以預(yù)測，電網(wǎng)安全穩(wěn)定問題風(fēng)險增加。2023年8月15日，巴西發(fā)生因500千伏線路誤動作引發(fā)的停電事故，致使該國1/3用戶停電，事故擴大原因就包括大量集中式風(fēng)電脫網(wǎng)引發(fā)的負荷損失，也在一定程度上反映了新能源高滲透率下保持電網(wǎng)安全運行的難點。
二是長期緊平衡的保供挑戰(zhàn)。江蘇經(jīng)濟穩(wěn)中向好，用電需求始終保持增長態(tài)勢，預(yù)計到2030年還有4400萬千瓦增量負荷空間。但省內(nèi)常規(guī)電源和區(qū)外來電落地仍存在不確定性，新能源尚未形成可靠替代能力，疊加負荷增長超預(yù)期的可能性，電力平衡將存在一定電力缺口。
三是大規(guī)模集中式新能源消納挑戰(zhàn)。新能源波動性加劇了電網(wǎng)平衡壓力，江蘇省內(nèi)新能源發(fā)展迅速，截至2023年9月底，省內(nèi)新能源裝機6073萬千瓦、占電源總裝機的35%。但省內(nèi)常規(guī)調(diào)峰手段基本用盡，30萬千瓦以上燃煤機組平均調(diào)峰深度已達到33%，天然氣受氣價影響難以充分參與調(diào)峰。預(yù)計到2030年，江蘇省內(nèi)集中式新能源裝機將超過6000萬千瓦，遠景超過1億千瓦，隨著省內(nèi)新能源占比的持續(xù)提高，調(diào)節(jié)資源規(guī)?？赡軙萍s消納水平。
四是海量分布式新能源與多元負荷接入挑戰(zhàn)。當前，江蘇省內(nèi)分布式光伏呈現(xiàn)超預(yù)期發(fā)展趨勢，截至2023年9月底，省內(nèi)分布式光伏裝機達到2394萬千瓦，今年月均增量超過93萬千瓦。按此增速，預(yù)計年內(nèi)分布式光伏超過2650萬千瓦、提前實現(xiàn)“十四五”規(guī)劃目標，預(yù)計2030年分布式光伏超過7500萬千瓦。同時江蘇省內(nèi)電動汽車增長迅速，省內(nèi)電動汽車保有量超過150萬輛，最大充電負荷超過120萬千瓦，2030年更是可能達到800萬千瓦規(guī)模。分布式光伏和多元負荷的快速發(fā)展，對配電網(wǎng)承載力和適應(yīng)性提出了更高要求。
五是能源成本疏導(dǎo)的挑戰(zhàn)。風(fēng)光等新能源的發(fā)展加大了轉(zhuǎn)動慣量、調(diào)峰調(diào)頻等調(diào)節(jié)資源投入，推高了電力供應(yīng)整體成本，但相關(guān)調(diào)用成本的疏導(dǎo)機制還不健全。從國際市場運營情況來看，電力市場頻繁出現(xiàn)新能源零電價、負電價情形，側(cè)面反映了新能源調(diào)節(jié)壓力。而國內(nèi)統(tǒng)一電力市場仍在建設(shè)階段，需要探索符合國情的調(diào)節(jié)資源等成本疏導(dǎo)機制。
面對上述挑戰(zhàn)，國網(wǎng)江蘇電力在長期實踐的基礎(chǔ)上，按照“政府主導(dǎo)、企業(yè)實施、社會共建”的發(fā)展思路，探索出了一套新型電力系統(tǒng)建設(shè)路徑，即緊扣“主干網(wǎng)”“配電網(wǎng)”“兩個戰(zhàn)場”，圍繞“大規(guī)模區(qū)外受電能力提升和省內(nèi)集中式新能源消納”“支持海量分布式新能源發(fā)展和多元負荷友好互動”“兩條主線”，研究構(gòu)建新型能源體系的“六個關(guān)鍵”問題，攻關(guān)堅強韌性主干網(wǎng)的“五個重點”，推動現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)取得“五個突破”，全力打造“五個示范”，高標準構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。
其中，主干網(wǎng)作為電力資源傳輸配置的主體，重點解決保供應(yīng)、保消納、保安全的難題。配電網(wǎng)作為技術(shù)、管理、商業(yè)模式創(chuàng)新的集聚地，將運用主配微協(xié)同的理念，匯聚海量分散的配電網(wǎng)資源調(diào)節(jié)互動，共同支撐全網(wǎng)供需平衡，實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲協(xié)同高效運行。
研究探索先行
攻關(guān)電網(wǎng)轉(zhuǎn)型“六個關(guān)鍵”問題
高標準構(gòu)建江蘇新型電力系統(tǒng)，離不開新型能源體系的方向引領(lǐng)。國網(wǎng)江蘇電力主動開展新型能源體系的前瞻性研究，積極與政府溝通匯報，支撐政府確定與經(jīng)濟社會發(fā)展相適配的能源電力發(fā)展目標，更好地指導(dǎo)電網(wǎng)轉(zhuǎn)型。
一是配合開展當?shù)亍半p碳”目標路徑研究。統(tǒng)籌產(chǎn)業(yè)發(fā)展和能源轉(zhuǎn)型需求，確定地區(qū)減碳發(fā)展的總體目標和步驟安排，進而指導(dǎo)能源轉(zhuǎn)型和電網(wǎng)發(fā)展。在研究過程中，既要避免減碳目標設(shè)置過低，影響能源轉(zhuǎn)型進度；又要避免減碳目標設(shè)置過高，造成能源供應(yīng)成本過快上升，超出企業(yè)承載能力。
二是配合開展平衡原則研究。在“雙碳”目標路徑的基礎(chǔ)上，聚焦地區(qū)能源稟賦和發(fā)展預(yù)期，評估選擇合理的平衡原則。例如對江蘇等受端電網(wǎng)，推動平衡方式向保有合理裕度轉(zhuǎn)變，更好地平衡省內(nèi)機組發(fā)電效率與電力充裕供應(yīng)的關(guān)系。
三是配合開展未來需求研究。在確定平衡原則后，深化開展分行業(yè)、分區(qū)域的用能需求研究。結(jié)合地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和能源消費升級進程，明確用能需求的規(guī)模和特征，支撐能源供給體系超前發(fā)展、精準布局。
四是配合開展供給結(jié)構(gòu)研究。在確定電力需求的前提下，以需定供，適應(yīng)性優(yōu)化能源供給結(jié)構(gòu)。確定省內(nèi)外電源構(gòu)成，科學(xué)安排區(qū)外來電規(guī)模、區(qū)外清潔電力需求。細化省內(nèi)電源布局，指導(dǎo)省內(nèi)集中式、分布式新能源及常規(guī)電源高效開發(fā)利用。
五是配合開展調(diào)節(jié)資源研究。在優(yōu)化供給結(jié)構(gòu)過程中，同步開展調(diào)節(jié)資源布局研究，明確火電靈活性改造、各類儲能建設(shè)、需求側(cè)響應(yīng)等配置目標。同時攻關(guān)虛擬同步機等技術(shù)，引導(dǎo)電力電子設(shè)備參與調(diào)頻、慣量支撐，保障“雙高”電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。
六是配合開展政策機制研究。建設(shè)新型能源體系和新型電力系統(tǒng)離不開政策機制的保障。針對新型儲能、虛擬電廠市場化發(fā)展需求，推動政府出臺政策支持市場先期培育，持續(xù)完善機制促進市場后續(xù)發(fā)展，構(gòu)建有為政府、有效市場協(xié)同保障的能源市場體系。
新型能源體系的“六個關(guān)鍵”問題研究是一個有機整體，為地區(qū)能源發(fā)展指明目標、明晰邊界。國網(wǎng)江蘇電力聯(lián)合權(quán)威研究機構(gòu)、知名高校，共同研究攻關(guān)適用于江蘇的方案，并在能源供需、調(diào)節(jié)資源配置上取得了初步成果。后續(xù)將持續(xù)與政府部門對接，爭取將相關(guān)成果轉(zhuǎn)化為指導(dǎo)行業(yè)發(fā)展的規(guī)劃方案。
聚焦能力提升
主干網(wǎng)建設(shè)錨定“五個重點”
國網(wǎng)江蘇電力圍繞主干網(wǎng)這個新型電力系統(tǒng)建設(shè)的主戰(zhàn)場，以滿足集中式新能源消納需求為出發(fā)點，全面提升主干網(wǎng)承載力。
重點提高區(qū)外受電能力。加強送受端電網(wǎng)溝通協(xié)調(diào)，推進第五回、第六回特高壓直流落地，明確送端配套電源，優(yōu)化受端落地方案，實現(xiàn)省間電力資源跨區(qū)互濟。
重點支撐新能源集中式開發(fā)利用。推動千萬千瓦級海上風(fēng)電、海上光伏開發(fā)建設(shè)，綜合考慮資源稟賦、電網(wǎng)消納條件，設(shè)計新能源與常規(guī)電源互補發(fā)展模式，引導(dǎo)集中式新能源有序建設(shè)。
重點推動新型儲能規(guī)劃布局。完善各類儲能應(yīng)用場景策略，優(yōu)化儲能配置布局和規(guī)模，推動“光伏+新型儲能”“風(fēng)電+燃機”優(yōu)先發(fā)展。開展儲能推廣模式研究，形成共享儲能市場化拓展方案。
重點深挖調(diào)節(jié)資源空間。開展調(diào)峰、調(diào)頻、慣量平衡規(guī)劃，推進鄰省調(diào)峰資源合作開發(fā)利用，推進飛輪儲能、虛擬同步機等項目布局，保障電網(wǎng)安全運行。
重點推進主干網(wǎng)全面升級。應(yīng)用嵌入式直流、移相器等技術(shù)，構(gòu)建交直流協(xié)調(diào)發(fā)展、結(jié)構(gòu)合理、技術(shù)先進的主干網(wǎng)架，全面適應(yīng)大規(guī)模區(qū)外來電接入、集中式新能源開發(fā)和省內(nèi)電力互濟需求。
緊扣轉(zhuǎn)型發(fā)展
配電網(wǎng)建設(shè)力求“五個突破”
國網(wǎng)江蘇電力針對配電網(wǎng)這個新型電力系統(tǒng)建設(shè)的主要戰(zhàn)場，著力打造現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)，破解分布式新能源消納和多元負荷互動難題。
在物理網(wǎng)架靈活適配上取得突破。充分考慮新能源就地就近消納需求，采用傳統(tǒng)網(wǎng)架補強、局部柔性互聯(lián)、加裝儲能裝置等方式，提升配電網(wǎng)互動能力和彈性水平。
在數(shù)字電網(wǎng)可調(diào)可控上取得突破。加快分布式電源、多元負荷感知終端部署，建立與各類源荷相匹配的網(wǎng)絡(luò)通信體系和安全防護體系，支撐配電網(wǎng)“可觀測、可描述、可調(diào)控”。
在微能源網(wǎng)匯聚資源上取得突破。參照德國靈活調(diào)節(jié)資源調(diào)用經(jīng)驗，以微能源網(wǎng)為載體，自下而上挖掘潛在調(diào)節(jié)資源，分層分區(qū)分類做好調(diào)節(jié)資源管理，全面提升源荷互動能力。
在主配微分層平衡上取得突破。加快建設(shè)適應(yīng)新能源發(fā)展的調(diào)度運行體系，全景智能化感知、全局智能化分析，運用市場機制或調(diào)控指令對微能源網(wǎng)、虛擬電廠調(diào)節(jié)控制，實現(xiàn)主配微網(wǎng)高效協(xié)同運行。
在政策創(chuàng)新研究上取得突破。加強源網(wǎng)荷儲友好互動政策機制研究，推動支持政策出臺，更好地促進源網(wǎng)荷儲互動，營造共建共贏的發(fā)展業(yè)態(tài)。
構(gòu)建示范體系
打造新型電力系統(tǒng)“五個示范”
當前，全國各地的新型電力系統(tǒng)建設(shè)正在如火如荼地推進，但大部分試點項目聚焦在技術(shù)突破和裝備創(chuàng)新領(lǐng)域，對于管理模式和政策機制的探索不太成熟。在新型電力系統(tǒng)建設(shè)過程中，還面臨諸多體制機制上的攻關(guān)需求，例如現(xiàn)行調(diào)控系統(tǒng)管理體系不足以適應(yīng)源網(wǎng)荷儲發(fā)展需求，無法支撐海量的分布式新能源、電動汽車、新型儲能可觀可測可控；現(xiàn)行電網(wǎng)運行方式以常規(guī)電源為主，尚不能適應(yīng)電力市場下頻繁調(diào)整的交易需求。
在此背景下，國網(wǎng)江蘇電力從創(chuàng)新示范體系建設(shè)的維度出發(fā)，著力打造“五個示范”，以點帶面，示范引領(lǐng)，爭取為全行業(yè)能源轉(zhuǎn)型先行探路。
一是打造理論創(chuàng)新示范。深化基礎(chǔ)前瞻性研究，探索解決問題的新模式新方案，為新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供理論指導(dǎo)。
二是打造技術(shù)創(chuàng)新示范。推廣靈活高效輸配電技術(shù)，推動高安全性能儲能技術(shù)規(guī)模化應(yīng)用，提煉形成高等級標準，指導(dǎo)新型電力系統(tǒng)整體協(xié)同發(fā)展。
三是打造政策創(chuàng)新示范。爭取出臺有利于電力保供和電網(wǎng)發(fā)展的支持政策、有利于新能源消納的市場政策、有利于電碳市場銜接的交易政策，為各地創(chuàng)新探索提供政策保障。
四是打造業(yè)態(tài)創(chuàng)新示范。發(fā)揮電網(wǎng)在產(chǎn)業(yè)鏈上的帶動作用，推動地方政府完善產(chǎn)業(yè)布局，引導(dǎo)裝備企業(yè)提供創(chuàng)新示范的產(chǎn)業(yè)支持，營造政電企合作新業(yè)態(tài)。
五是打造區(qū)域創(chuàng)新示范。結(jié)合新能源富集區(qū)域、工業(yè)轉(zhuǎn)型區(qū)域特色需求，因地制宜打造新型電力系統(tǒng)示范，實踐驗證各類創(chuàng)新成果。
在具體實踐過程中，在主干網(wǎng)層面，國網(wǎng)江蘇電力規(guī)劃建設(shè)的揚鎮(zhèn)直流一期工程已核準開工，姑蘇換流站互濟功率達到100萬千瓦，同時正在加快推進揚鎮(zhèn)直流二期工程和GIL直流工程規(guī)劃論證工作，奮力推動主干網(wǎng)向交直流混聯(lián)轉(zhuǎn)型升級；在配電網(wǎng)層面，已經(jīng)打造了鎮(zhèn)江揚中配電網(wǎng)示范等示范工程，實現(xiàn)光伏高滲透率臺區(qū)100%純綠電消納，同時還在持續(xù)探索微能源網(wǎng)自治運行等技術(shù)方案和綠電交易等創(chuàng)新模式，持續(xù)打造配電網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展的樣板。
后續(xù)，國網(wǎng)江蘇電力將持續(xù)以“兩個戰(zhàn)場”“兩條主線”為抓手，全方位開展研究探索和試點攻關(guān)，打造更多的示范案例，推動新型電力系統(tǒng)建設(shè)的方案構(gòu)想轉(zhuǎn)化為生動實踐。
