中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊:應(yīng)對(duì)全球環(huán)境惡化、傳統(tǒng)化石能源逐步消耗和應(yīng)用成本的不斷增加,加快開發(fā)風(fēng)電、光伏等可再生能源成為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。然而,電力系統(tǒng)即時(shí)平衡的客觀規(guī)律與可再生能源間歇式不穩(wěn)定出力特點(diǎn)的矛盾不可回避。為了給可再生能源發(fā)電接入創(chuàng)造良好的條件,國網(wǎng)北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院在進(jìn)行了相關(guān)調(diào)研和專題研究的基礎(chǔ)上,針對(duì)風(fēng)電、光伏等間歇性可再生能源發(fā)電接入帶來的問題進(jìn)行了深入分析,提出了要在發(fā)、輸、配、用各環(huán)節(jié)共同采取措施,消除可再生能源接入系統(tǒng)能力的瓶頸。
保證供需平衡是電力系統(tǒng)運(yùn)行的核心要素。以往,電力系統(tǒng)根據(jù)負(fù)荷波動(dòng)等導(dǎo)致供需差異的情況,通過負(fù)荷預(yù)測和自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)進(jìn)行調(diào)節(jié)能夠滿足系統(tǒng)穩(wěn)定要求。
隨著風(fēng)電、光伏等可再生能源發(fā)電的大量接入,其發(fā)電出力波動(dòng)幅度往往很大,進(jìn)一步加劇了電力系統(tǒng)波動(dòng)。盡管采用了很多科學(xué)的預(yù)測方法,但目前準(zhǔn)確預(yù)測可再生能源發(fā)電的功率仍然是一個(gè)技術(shù)難題。當(dāng)可再生能源發(fā)電的比例(滲透率)大到無法忽視,以致必須考慮電源出力的波動(dòng)時(shí),傳統(tǒng)的電源追隨負(fù)荷變化的平衡方式不再適用,電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)平衡難度將進(jìn)一步增加。
可再生能源接入提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的復(fù)雜性,若不對(duì)可再生能源發(fā)電出力進(jìn)行計(jì)劃管理,則電力系統(tǒng)運(yùn)行裕度難以滿足發(fā)電的波動(dòng)變化,會(huì)帶來系統(tǒng)崩潰的風(fēng)險(xiǎn)。
應(yīng)對(duì)可再生能源發(fā)電接入電網(wǎng)帶來的不利影響,應(yīng)該采取有針對(duì)性的措施,提高系統(tǒng)對(duì)可再生能源的接納能力。
強(qiáng)化電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力。針對(duì)可再生能源集中地區(qū),加快各電壓等級(jí)交流輸電通道和特高壓直流輸電通道建設(shè)進(jìn)度,集中解決輸電“卡脖子”問題,保證可再生能源發(fā)電送出和消納。實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)互聯(lián),提高區(qū)域間支援互供能力。建設(shè)大區(qū)域同步電網(wǎng),同時(shí)加強(qiáng)各區(qū)域電網(wǎng)間的聯(lián)系,提高互聯(lián)容量和互供能力。推廣柔性直流輸電等以電力電子和控制技術(shù)為基礎(chǔ)的潮流控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行時(shí)的潮流優(yōu)化調(diào)節(jié),提高系統(tǒng)的可控性和抗擾動(dòng)能力。
加強(qiáng)可再生能源發(fā)電短期和超短期預(yù)測能力。目前電網(wǎng)短期、中期負(fù)荷預(yù)測較為準(zhǔn)確,但現(xiàn)有可再生能源發(fā)電功率系統(tǒng)的預(yù)測精度往往達(dá)不到要求,導(dǎo)致系統(tǒng)備用容量增多、調(diào)度難度增大以及棄風(fēng)、棄光等問題。需要繼續(xù)深入研究風(fēng)電、光伏等可再生能源發(fā)電功率預(yù)測方法,提高可再生能源發(fā)電超短期和短期預(yù)測的準(zhǔn)確性,以便制定詳細(xì)發(fā)電計(jì)劃。
提高系統(tǒng)儲(chǔ)能能力。在可再生能源高滲透率情況下,針對(duì)可再生能源發(fā)電的波動(dòng)頻率和劇烈程度,專業(yè)人員可采用不同的儲(chǔ)能方式加以適當(dāng)抑制,緩解常規(guī)發(fā)電設(shè)施爬坡速率不滿足可再生能源發(fā)電波動(dòng)要求而導(dǎo)致的棄風(fēng)等情況發(fā)生。
優(yōu)化發(fā)電調(diào)節(jié)能力。首先提高調(diào)峰電廠比例,增加可調(diào)容量。在經(jīng)濟(jì)合理的范圍內(nèi),增加可快速調(diào)峰電源比例,增大機(jī)組出力調(diào)節(jié)范圍,加強(qiáng)區(qū)域電源對(duì)短時(shí)波動(dòng)的調(diào)節(jié)能力。其次充分發(fā)揮常規(guī)火電機(jī)組調(diào)節(jié)能力。通過上大壓小,淘汰調(diào)峰能力弱的機(jī)組,增加可調(diào)容量;通過技術(shù)改造等手段,深度挖掘現(xiàn)有火電機(jī)組參與調(diào)峰的能力。最后是推廣可再生能源之間、可再生能源與常規(guī)電源之間的互補(bǔ)發(fā)電。統(tǒng)籌區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)部可再生能源發(fā)電比例與種類,優(yōu)化組合,實(shí)現(xiàn)風(fēng)、光、水、火互補(bǔ)發(fā)電,發(fā)揮電源自身發(fā)電特點(diǎn)的差異,配合儲(chǔ)能設(shè)備,緩解單類電源波動(dòng)性和間歇性問題。
加強(qiáng)配、用電側(cè)智能化發(fā)展。采用微電網(wǎng)技術(shù),統(tǒng)一管理區(qū)域內(nèi)部的負(fù)荷、分布式電源和儲(chǔ)能裝置,抑制負(fù)荷和分布式電源的波動(dòng),提高負(fù)荷的可控性。建立區(qū)域能量管理系統(tǒng),構(gòu)建虛擬電廠。對(duì)區(qū)域內(nèi)多個(gè)分布式電源進(jìn)行協(xié)調(diào)管理,發(fā)揮不同類型電源的優(yōu)勢,彌補(bǔ)各自的缺陷,以達(dá)到較高的運(yùn)行效率并降低發(fā)電波動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的不利影響。
?。ㄗ髡邌挝唬簢W(wǎng)北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院)