中國儲能網訊:
綠電直連:新型電力系統(tǒng)的安全躍遷與責任重構
——訪國家電網有限公司副總工程師兼國網能源院董事、黨委書記歐陽昌裕
今年5月,國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)《關于有序推動綠電直連發(fā)展有關事項的通知》,由此“綠電直連”成為行業(yè)內外普遍關注的焦點。為了闡明綠電直連的特點、對電網平衡模式和系統(tǒng)安全性有哪些影響、經濟性如何,以及與電網關系如何重塑等問題,本刊記者特別采訪到國家電網有限公司副總工程師兼國網能源院董事、黨委書記歐陽昌裕,以饗讀者。
綠電直連和綠電園區(qū)在應用場景等方面存在差異
中能傳媒:在構建新型電力系統(tǒng)的當下,“電從身邊取”的方式越來越多,比如“綠電直連”和“綠電園區(qū)”,請比較一下這兩種方式有哪些異同?
歐陽昌裕:綠電直連和綠電園區(qū)在應用場景和消納方式上存在差異。
綠電直連在物理上綁定綠電生產和用能需求,促進用電負荷就近就地消納新能源,并可實現(xiàn)面向海外市場的綠電物理溯源。從重點用能行業(yè)綠色電力消費比例來看,鋼鐵、多晶硅、水泥行業(yè)要求綠電使用比例為25.2%—70%,國家樞紐節(jié)點新建數據中心要求綠電使用比例均為80%。綠電直連在解決綠電消納難題的同時,也成為高耗能企業(yè)脫碳的新機遇。
綠電園區(qū)可通過源網荷儲一體化建設或參與綠電交易兩種方式消納綠電,促進綠電的就地就近消納。源網荷儲一體化項目按照“自我消納、自主調峰、不占用系統(tǒng)調峰能力”的原則建設,新能源所發(fā)電量全部由自身負荷消納,解決綠電的就地消納問題。綠電交易通過統(tǒng)一電力交易平臺,采用市場化方式,促成源荷匹配,實現(xiàn)園區(qū)負荷滿足綠電消納比例的要求,解決新能源在更大范圍內的消納。
就地與就近消納是分布式新能源可持續(xù)發(fā)展的核心思路,綠電直連和綠電園區(qū)是有效探索新能源生產和消費融合發(fā)展的新模式,是促進新能源就近就地消納,更好滿足企業(yè)綠色用能需求的創(chuàng)新之舉。對于新能源消納存在困難的地區(qū),通過這兩種方式,可助力新能源發(fā)電企業(yè)定向消納所發(fā)電量,促進新能源開發(fā)利用。部分地方政府、園區(qū)和企業(yè)也希望借助兩種方式,降低用電成本,提升地方和企業(yè)發(fā)展的競爭力。
綠電直連項目應該承擔自身產生的系統(tǒng)成本
中能傳媒:“綠電直連”這種供需模式的發(fā)展前景如何?推廣“綠電直連”對傳統(tǒng)電網平衡模式將帶來哪些影響和挑戰(zhàn)?
歐陽昌裕:綠電直連是綠電消納的一種新模式,其按照負荷是否接入公共電網分為并網型和離網型兩類。針對并網型綠電直連項目,國家發(fā)展改革委、國家能源局近期發(fā)布的《關于有序推動綠電直連發(fā)展有關事項的通知》,從促進消納的角度,明確提出了項目整體新能源年自發(fā)自用電量占總可用發(fā)電量的比例應不低于60%,占總用電量的比例應不低于30%,并不斷提高自發(fā)自用比例;從電力約束角度看,原則性提出了應盡可能減小系統(tǒng)調節(jié)壓力,項目與公共系統(tǒng)交換功率的電力峰谷差率不高于方案規(guī)劃值,且在新能源消納困難時段,不應向公共系統(tǒng)反送電。
實際運行實踐中,由于新能源出力特性與負荷需求不匹配,若儲能配置不足,綠電直連項目自身調節(jié)能力有限,其平衡穩(wěn)定運行仍需依賴公共系統(tǒng)提供備用和調節(jié),有可能讓公共系統(tǒng)中的其他源網荷儲市場主體額外承擔理應由其自身承擔的系統(tǒng)成本,建議各級相關政府部門引起高度重視,發(fā)現(xiàn)問題,及時協(xié)調解決。綠電直連項目中的新能源與公共系統(tǒng)新能源波動性一致,在新能源發(fā)電充足時,所發(fā)電量自身如不能完全消納,需要公共系統(tǒng)來消納,或在新能源發(fā)電不足時,又依賴公共系統(tǒng)兜底供電,兩種情況下都需要公共系統(tǒng)提供調節(jié)資源,由此產生的系統(tǒng)成本都應該由綠電直連項目來承擔。此外,對存量負荷開展綠電直連,如果不能處理好與公共系統(tǒng)原有合約的利益補償問題,同樣會損害公共系統(tǒng)中的其他源網荷儲市場主體的合法權益。
需高度重視綠電直連項目并網安全性問題
中能傳媒:多數觀點認為綠電直連既有利于消納新能源,又有利于降低用電成本,但很少有觀點提到安全性問題。如何看待這種現(xiàn)象?“綠電直連”會對系統(tǒng)安全運行產生哪些影響?
歐陽昌裕:自“十四五”規(guī)劃綱要提出要建設“清潔低碳、安全高效”的能源體系,到新型電力系統(tǒng)需具備“清潔低碳、安全充裕、經濟高效、供需協(xié)同、靈活智能”五大核心特征,始終對電力系統(tǒng)安全性有很高要求,這是新型電力系統(tǒng)得以高質量發(fā)展的基本前提。
《關于有序推動綠電直連發(fā)展有關事項的通知》也從安全管理、電網接入、設備涉網性能等方面對綠電直連的安全性提出明確要求。明確了安全責任界面的原則,并網型綠電直連項目與公共系統(tǒng)按產權分界點形成清晰明確的安全責任界面,各自在安全責任界面內履行相應電力安全風險管控責任。
在《通知》落地執(zhí)行過程中,仍需考慮系統(tǒng)運行的安全,還存在以下風險挑戰(zhàn):一是并網型項目的準入條件、涉網安全技術標準未明確規(guī)定,存在不經安全校核并網、并網性能不達標、交叉供電、電磁環(huán)網、反送電等安全隱患。二是公共系統(tǒng)普遍采用基于供電分區(qū)的單元制規(guī)劃建設模式,若綠電直連電源、負荷跨供電分區(qū),其直連專線將難以避免與公共電網線路產生交叉跨越,增加系統(tǒng)復雜性與安全運行風險。三是并網型項目的用電質量適用標準也未具體明確,也有可能增加相應風險。
綠電直連項目的申報方案中應加強對潮流、短路、穩(wěn)定等方面的電網安全分析及校核,滿足調峰、調頻、調壓、慣量響應、爬坡響應、短路比等技術指標要求,配置繼電保護和安全自動裝置、調度通信設備、調度自動化設備、電能質量在線監(jiān)測裝置等,共同維護電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定。
負荷與新能源匹配度決定綠電直連項目的經濟性
中能傳媒:如果從社會總成本的角度考量,“綠電直連”和“綠電園區(qū)”模式相比,哪一種模式更具有經濟性?
歐陽昌裕:綠電直連和通過源網荷儲一體化建設的綠電園區(qū)兩種模式的經濟性,在公平合理承擔安全責任、經濟責任與社會責任,合理繳納相關費用的前提下,主要受源荷特性匹配度、負荷密度、直連距離等因素的影響。《關于有序推動綠電直連發(fā)展有關事項的通知》明確要求綠電直連項目應公平合理承擔安全責任、經濟責任與社會責任,按國務院價格、財政主管部門相關規(guī)定繳納輸配電費、系統(tǒng)運行費用、政策性交叉補貼、政府性基金及附加等費用。在源荷特性方面,無論存量還是新增負荷的綠電直連項目,其用電需求大小、用電負荷特性與新能源出力的匹配性尤為重要。不同類型企業(yè)用電特性與風光等新能源出力的匹配程度可能存在較大差異,若負荷與新能源出力匹配度較高,可更大程度消納新能源,同時對配置儲能等調節(jié)資源投入較低,從而獲得降低用電成本的收益。在綠電直連物理專線距離方面,綠電直連線路的最大地理距離,關系著項目規(guī)劃權限、能否投建、投資成本等關鍵問題,距離過長會增加投資成本。在線路用地成本方面,不同區(qū)域的土地成本、操作難度不同,中東部地區(qū)修建綠電直連線路的征地費用較高,需要關注綠電直連通道的土地資源可行性和建設成本。
此外,在綠電消費比例要求高、負荷特性平穩(wěn)場景下,通過綠電交易方式實現(xiàn)的綠電園區(qū)資源配置效率效益更優(yōu),經濟性更好。綠電交易方式下,新能源就近接入公共系統(tǒng),可充分發(fā)揮電力系統(tǒng)資源配置平臺作用,更有利于統(tǒng)籌新能源開發(fā)和消納,集約利用站址廊道資源,節(jié)約全社會建設投資。同時,綠電交易方式下,即使園區(qū)負荷無法全額消納配建新能源發(fā)電量,新能源項目可通過當地交易規(guī)則,與其他用戶簽訂雙邊交易合同,確保項目收益水平,能更好實現(xiàn)將能源資源優(yōu)勢轉化為經濟優(yōu)勢。
電網對綠電直連項目之間的關系需要重塑
中能傳媒:隨著分布式電源的不斷發(fā)展以及綠電直連等電力平衡新模式的不斷涌現(xiàn),越來越多的電呈現(xiàn)出“電從身邊取”的特色。對于這部分電力和用戶,電網企業(yè)的保障責任是否也會有所不同?
歐陽昌裕:電網作為能源配置的樞紐平臺,對新能源發(fā)展起著重要的接納、配置和調控作用。未來,伴隨新能源規(guī)模化發(fā)展以及綠電消納新模式新業(yè)態(tài)的不斷推進,交易市場化、主體多元化趨勢凸顯,各類新型主體與電網間的交互關系、經濟關系、調控關系正發(fā)生深刻變化。電網企業(yè)及調度機構履行并網管理、運行控制、風險管理和涉網安全技術監(jiān)督職責,對協(xié)商確定的備用容量提供相應的供電服務保障,承擔“有限”供電責任。
供電責任方面,電網企業(yè)和綠電直連項目法人主體雙方在供用電合同、并網協(xié)議中約定權責,電網企業(yè)按照項目申報容量和有關協(xié)議履行供電責任。
并網服務方面,現(xiàn)有政策文件(電網公平開放監(jiān)管辦法、供電營業(yè)規(guī)則)中,已明確電源接入、電網互聯(lián)、負荷報裝的流程和辦理時限。綠電直連項目包含電源、線路、負荷多要素,提供并網服務時,不能簡單按照電源接入、電網互聯(lián)或用電用戶考慮,應盡快研究明確并網服務管理細則。
市場交易方面,綠電直連項目作為整體參與市場交易,按照電力市場運行規(guī)則,電力市場運營機構負責市場交易、電力調度和結果執(zhí)行;電網企業(yè)公平開放電網資源,提供供電服務,結算相關費用;綠電直連項目經營主體參與市場交易,并根據交易出清結果進行結算。
安全責任方面,綠電直連項目與電力系統(tǒng)物理界面、調控關系清晰,與電網間應有明確的產權分界點。綠電直連項目法人為項目經營管理和供電、安全生產的第一責任人,應確保項目內部設備質量,項目接入電力系統(tǒng)不應影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行及電能質量。在緊急情況下,應參與系統(tǒng)統(tǒng)一調節(jié),可由電力調度機構按照相關政策要求進行直接調控。
構建新型電力系統(tǒng)是“源網荷儲碳數智治鏈”一體化融合創(chuàng)新發(fā)展的經濟社會環(huán)境巨系統(tǒng)工程,涉及多元主體的協(xié)調治理,必須通過法律對政府機構、社會組織、市場主體、社會公眾等多元主體之間的社會關系進行深入調整,來統(tǒng)籌發(fā)展力量、平衡發(fā)展利益、規(guī)范主體行為,促使各類主體更好地發(fā)揮作用,推動電力體制與電力技術水平、能源電力經濟關系相匹配。需堅持協(xié)同共治、責任共擔,構建權責對等、各方共建共治共享的治理體系,實現(xiàn)能源電力的高質量發(fā)展。




