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中國工程院院士 劉吉臻:提升新能源系統友好性 加快構建新型電力系統

2024-08-09 11:30:51來源:國家能源局點擊:10606 次

提升新能源系統友好性 加快構建新型電力系統
中國工程院院士劉吉臻

為深入貫徹落實習近平總書記關于構建新型電力系統的重要指示精神,國家發展改革委、國家能源局、國家數據局印發《加快構建新型電力系統行動方案(2024—2027年)》(以下簡稱《行動方案》)。隨著風電和光伏快速發展,今年年底新能源將成為我國第一大電源。但是,隨著新能源滲透率的不斷提升,當前電力系統“雙高”(高比例可再生能源、高比例電力電子設備)特性明顯,新能源的調頻、調壓等主動支撐能力還不足,亟需統籌好發展和安全,開展新能源系統友好性能提升行動,推動新能源有效承擔系統安全和調節責任,助力新型電力系統建設。
一、打造一批系統友好型新能源電站
隨著新能源滲透率的不斷提升,當前電力系統“雙高”(高比例可再生能源、高比例電力電子設備)特性明顯,造成電源主動支撐能力不足、系統慣量降低、調控難度增大、暫態穩定電壓失穩、電力平衡保障和源荷不確定性加劇以及寬頻振蕩等系統性問題。
在提升新能源系統友好性方面,《行動方案》提出兩方面工作要求。一是要建設一批提升電力供應保障能力的系統友好型新能源電站,逐步實現新能源在電力供應和穩定支撐方面的可靠替代。二是加強電站升級改造,并對已配置新型儲能但未有效利用的新能源電站進行構網型特性升級改造,提升新能源電站慣量響應、一次調頻、主動調壓、阻尼能力等系統關鍵指標,提升新能源系統的友好性能。
在提高新能源配儲電站調節能力方面,《行動方案》提出兩方面工作,一是整合源儲資源,優化儲能系統的配置和運行策略,發揮配儲電站的調節能力,最大限度提升新能源配儲的調節能力和運行效率。二是完善市場規則,積極推動各類調節資源參與電力市場,提高儲能系統的市場化運行水平和經濟效益。
《行動方案》推動提升新能源系統友好性能,是加快構建新型電力系統適應能源轉型需要的必然選擇。有助于推進大型新能源基地、調節支撐電源和外送通道開發建設,保障外送電力的連續性和穩定性;也有利于緩解系統高峰缺電時段的電力供應保障問題,提高新能源可靠出力水平,更好發揮新能源在能源保供增供方面的作用。
二、推動實施一批算力與電力協同項目
當前,大模型技術引發人工智能算力需求爆發式增長,數據中心加速智算化演變,對安全穩定電力供應提出更高要求。同時,不斷深化的綠色能源革命和電力市場化改革,對能源管理、智能電網、智能調度、電力交易等領域提出了更多智能化的要求,同時也需要更多的算力對其進行支撐,“智算+新能源”融合發展成為構建新型電力系統的必然要求。
在算力電力協同規劃運行方面,《行動方案》從三個方面明確了工作要求:一是統籌數據中心發展需求和新能源資源稟賦,科學整合源荷儲資源,開展算力、電力基礎設施協同規劃布局。二是整合調節資源,提升算力與電力協同運行水平,提高數據中心綠電占比,降低電網保障容量需求。三是探索光熱發電與風電、光伏發電聯營的綠電穩定供應模式。
在資源利用與聚合交易方面,《行動方案》從兩個方面明確了工作要求:一是探索新能源就近供電、聚合交易、就地消納的“綠電聚合供應”模式。二是加強數據中心余熱資源回收利用,滿足周邊地區用熱需求。
《行動方案》提出要統籌數據中心需求和電網資源,提前規劃布局算力與電力協同項目,為數據中心綠色低碳發展提供了重要參考。數據中心作為國家節能降碳管控重點,是落實“雙碳”目標和能耗雙控要求的重要環節。算力與電力協同發展,需要加強數據中心時間、空間分布特性以及用電結構變化規律分析,超前研判數據中心參與源網荷儲一體化、新能源直供電方式,引導數據中心通過電力市場提升綠電占比。
三、加快建設一批智能微電網項目
在碳達峰、碳中和目標引領下,分布式新能源躍升式發展,電化學儲能成本逐步下降,電力市場機制不斷完善,具備建設智能微電網的有利契機,在促進分布式新能源接入消納、提升電力普遍服務水平、創新商業模式等方面具有重大意義。
在智能微電網應用場景方面,《行動方案》從兩個方面明確了工作要求:一是在電網末端和大電網未覆蓋區域建設智能微電網,面向高原、海島、邊遠地區、無電地區等場景,通過發揮本地能源資源稟賦,就近滿足負荷需求。二是在新能源資源條件好的地區建設智能微電網,面向新能源富集鄉村、高比例新能源園區及縣域等場景,提升分布式新能源的接入和消納能力。
在智能微電網建設模式方面,《行動方案》從兩個方面明確了工作要求:一是針對偏遠地區建設應用的智能微電網,重點采用風光儲互補模式,提升當地電力供應水平和可靠性。二是針對新能源富集地區建設應用的智能微電網,重點采用源網荷儲協同模式,提升自調峰、自平衡能力與新能源自發自用比例,支持新業態新模式發展。
《行動方案》提出要結合應用場景,因地制宜建設智能微電網項目,為智能微電網發展提供了重要參考。智能微電網是實現源網荷儲一體化的先進技術手段,是支撐新型電力系統構建的重要電網形態。發展建設智能微電網,需要統籌好保供促安和降碳增綠兩方面因素,提升偏遠地區的供電可靠水平,促進智能微電網與大電網友好互動。
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