電力系統調節能力提升的發展展望——訪電力規劃設計總院規劃研究部副主任韓小琪
電力系統調節能力提升作為促進推動能源生產和消費革命,推進電力供給側結構性改革,構建高效智能的電力系統,提高電力系統的調節能力及運行效率的長效機制,將在較長的一段時期內發揮重要作用。
《電力發展“十三五”規劃》首次提出,解決消納問題是新能源發展面臨的重大課題,并明確優化調整風電開發布局,按照集中開發與分散開發并舉、就近消納為主的原則發展風電。在此基礎上,首倡“加強調峰能力建設,提升系統靈活性”,并將其作為規劃十八項重點任務之一。
就此韓小琪認為,對電力系統調節能力的提升,近期(2017-2020年)應著眼于存量資產;中期(2020-2030年)應著眼于電源結構優化,人力推動需求側響應;遠期(2030-2050年)可再生能源將重塑能源系統,電、熱、氣之間的互轉互濟成為系統調節能力的主要來源,儲能大規模應用,日調節、月調節和年調節的儲能設施將實現有機結合。
“電源側:大力優化我國電源結構,提升氣電和抽蓄等靈活性電源比重。對存量火電機組靈活性改造,提升機組靈活調節能力。通過對存量純凝機組進行系統性改造、對熱電機組進行熱電解改造,可以基本具備解決棄風和棄光問題的電源調節能力。2020年前北方火電靈活性改造規模的需求為2.2億千瓦,熱電改造規模1.33億千瓦,純凝機組改造規模0.86億千瓦。預計到2030年前,我國靈活性電源裝機規模達到8億干瓦以上。”
“電網側:改進調度機制,釋放輸電通道跨省區電力調劑潛力,進一步增加跨區電力流規模。我國各區域電網內部具有一定互補和互濟的能力,隨著跨區輸電通道的建設,跨區域之間的電力調節能力也逐年增加。必須打破省間壁壘,優化和改善調度運行機制,以更好地實現各地區靈活性資源的調劑補缺。”
“電網側能源供給和消費的地域不平衡的繼續擴大,需要進一步發揮熱、電、氣輸送功能性互補,平衡能源供給和消費。西部地區部分富余可再生能源可制氣,輸送到東部地區。”
“負荷側:大力推動需求側響應發展,在西部和北部地區探索高耗能負荷需求側響應技術。我國高耗能負荷主要分布在西部和北部地區,與風電和光伏開發布局高度重合,且高耗能負荷電價敏感性高。部分高耗能負荷如電解鋁、鐵合金、多晶硅等經過改造后,可以具備一定靈活運行的能力。”
“到2030年,預計在快速發展情景下,分布式光伏規模達到2.5億千瓦;同時電動汽車普及率提高,儲能價格逐步下降,用電終端儲能設施規模化接入。負荷側提供的靈活性,將是消納大規模分布式光伏的主要手段。”
“負荷側制熱、制氣和電動汽車等靈活性負荷將逐步在非化石能源消納中發揮重要作用,而且負荷側可再生能源季節性波動與日內波動一樣顯著,需要儲電、儲氣和儲熱等多類儲能設施實現有機結合,根據成本和效率優化利用:負荷側儲電和儲熱用于應對日波動,有庫容水電應對跨日、周、月波動,儲氣用以應對季節性波動。”
韓小琪就此認為,適應高比例可再生能源和儲能的電力市場隨著可再生能源規模的進一步增加,電力市場運行也將發生根本性變化。
“一方面消費側將在定價中發揮更大作用;另一方面分布式發電、電動汽車大量接入,參與市場的主體大幅度增加。需要建立更為多樣的電力市場交易機制,釋放海量用電和發電終端的靈活性,在集中式電力市場的基礎上,構建適應新型系統的點對點交易機制。”
“屆時電源側化石能源機組將由支撐性電源轉變為應急性電源,網絡側電力網絡、熱力網絡和輸氣網絡高度耦合,用戶側多能源互轉互濟,多類儲能設施也將有機結合。”
“而且隨著電力市場化改革的深入和波動性可再生能源的增多,火電機組也將逐步由提供電力、電量的主體性電源,向提供可靠電力、調峰調頻能力的基礎性電源轉變。”
韓小琪表示,目前國家能源局正在依托電力規劃設計總院建設“全國新能源電力消納監測預警平臺”,平臺定位為公益性、開放式、專業化的信息平臺,結合“源-網-荷”消納條件,評估消納狀況,研判消納和發展前景,為政府主管部門決策和行業健康發展提供有力支撐。
他說:“增強系統靈活性是中國電力發展大勢所趨,推進電源調節能力提升已經刻不容緩、時不我待。對于發電企業而言,做好技術和經驗儲備,有利于在未來的電力市場中體現出更大的價值。”
責任編輯:蔣桂云
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