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德国当地时间6月16日,由国家电网公司与国际电工委员会(IEC)联合主办的“新能源发展与技术国际研讨会”在德国法兰克福举行。研讨会以“创新引领、标准推动、合作共享、互联互通”为主题,旨在交流新能源快速发展给能源电力系统带来的影响和挑战,探讨解决问题的思路和措施。
国网董事长、IEC副主席舒印彪作大会致辞并做了题为《深化合作 应对挑战 共同推动新能源可持续发展》的主旨演讲。他表示:“当前,加快新能源发展、推动能源清洁低碳转型已成为全球趋势。实现能源转型是一个长期的系统工程,其中新能源大规模开发利用是核心举措,能源生产消费全面再电气化是基本途径,互联互通、智能高效的现代化电网是基础平台。”
研讨会前后,国网先后与国际可再生能源署、丹麦国家电网公司、德国能源署、葡萄牙国家能源网公司签署了协议或备忘录,以加强合作与交流。
新能源发展面临诸多问题和挑战
数据显示,截至2016年底,我国风电和太阳能发电装机分别为1.5亿千瓦和0.8亿千瓦,均居世界第一。同时,大力压减煤炭、煤电产能,在交通运输、工商业、居民生活等领域推进以电代煤、以电代油,其中2016-2017年退出煤炭产能4.4亿吨以上,淘汰、停建、缓建煤电产能5000万千瓦以上,为新能源发展腾出了空间。
风能、太阳能等新能源持续快速发展,为人类社会摆脱对化石能源的依赖,逐步构建以清洁能源为主体的能源供应体系提供了可能。但同时,新能源的大规模开发利用,给能源生产消费方式带来前所未有的变革,有许多难题和挑战需要面对和解决,如系统安全性问题。“新能源发电具有随机性、波动性和反调峰特性,且大量使用电力电子元件,大规模集中并网给电网带来巨大的安全压力,中国、德国都曾出现过风机大规模脱网事件。在新能源大规模高比例接入的情况下,如何保障电网安全稳定运行,是必须面对的首要问题。”舒印彪指出。
据介绍,在推进新能源分布式开发的同时,越来越多的国家将目光转向海上和内陆偏远地区,甚至包括高原、沙漠和戈壁地带。这些地区风能、太阳能资源丰富,但是远离负荷中心,大规模开发后如何高效送出是一个重大挑战。此外,近年来,随着技术进步和规模化发展,新能源开发成本持续下降,但与常规电源相比依然偏高,新能源比例较大的国家普遍存在补贴数额巨大、终端用户电价持续上涨的压力,对新能源发展形成制约。
与国外相比,我国资源禀赋、能源结构、市场条件有很大不同,新能源消纳问题更为突出。具体到国网,2016年该公司调度范围局部地区弃风弃光问题突出,其中弃风396亿千瓦时,弃光69亿千瓦时。弃风主要集中在西北、东北,占全网90%,弃光主要集中在西北,占全网99%。西北弃风弃光主要集中在新疆、甘肃两省区。新疆、甘肃合计弃风电量占全网总弃风电量的61%,弃光电量占全网总弃光电量的80%。
舒印彪表示:“解决新能源发展中遇到的突出问题,各国同行都有自己的认识和做法。基于国网实践,我认为,需要从发挥电网平台作用、加强技术创新引领、完善政策和市场机制、引导社会共同参与等四个方面统筹推进、精准发力。”
技术创新是新能源大规模开发利用的关键
从世界范围看,加快各国电网互联互通,实现能源资源大范围优化配置,已成为能源转型的必由之路。国家主席习近平在不久前召开的“一带一路”国际合作高峰论坛上提出,要抓住新一轮能源结构调整和能源变革技术趋势,建设全球能源互联网,实现绿色低碳发展。
目前,欧洲已建成统一同步电网,各国电网实现了互联互通,系统平衡调节能力较强,新能源在各国之间能够自由流通,促进了消纳,如丹麦新能源发电占总发电量50%以上,西班牙瞬时风电出力占负荷的比例达54%,葡萄牙连续107小时全部由可再生能源供电。为进一步促进新能源发展,欧盟能源委员会提出,到2030年将各国的跨国输电容量再增加一倍。
具体到我国,今年以来,国网在电网互联互通的基础上,通过实施全网统一调度、新能源在全网范围强制消纳等举措,取得了明显成效。今年1-4月,国网经营区共消纳风电、太阳能发电等新能源电量1006亿千瓦时,同比增长37%。目前,国网正规划扩大同步电网规模,加强现有区域电网互联,到2020年将跨区输电能力提高到3亿千瓦左右,支撑新能源装机3.2亿千瓦。
“技术创新是新能源大规模开发利用的关键,要围绕新能源开发利用的各环节,加强核心技术研发,加快突破一批关键技术。”舒印彪说。
记者了解到,这些技术主要包括:新能源高效发电和电网友好技术,可大幅提高新能源发电效率,降低开发成本;大容量、高效率、长寿命储能技术;先进输电和新一代智能电网技术,如特高压交直流输电、大容量海底电缆、超导输电、柔性输电等技术可大幅提升电网资源配置能力、平衡调节能力和安全稳定控制能力。
实践证明,近年来,国网自主研发了全球最先进的特高压输电技术,在运、在建特高压工程20项,线路长度超过3万公里;累计安装智能电表4.27亿只,建成多端柔性直流、统一潮流控制器、国家风光储输等多项国际领先的智能电网示范工程,为新能源发展作出了重要贡献。
标准是新能源持续健康发展的重要保障
当然,要保障新能源大规模开发利用,需要精准制定投资和消费激励政策,通过补贴、财税优惠、配额制等措施,吸引更多资金投向新能源发展,鼓励用户积极消费新能源发电。同时,要精准制定产业规范和引导政策,加强电源、电网统一规划,完善新能源技术标准,促进新能源合理布局、健康发展。尤其是,要精准设计电力市场机制,包括跨国跨省消纳机制、辅助服务补偿机制,统一电力市场规则,打破市场交易壁垒,逐步推动新能源参与市场竞争,发挥市场在资源配置中的决定性作用。
事实证明,欧洲新能源的持续发展离不开统一电力市场、较为完善的市场机制。在国内,国网也在进行有益的探索,如率先试点弃风弃光跨区现货交易,充分利用现有通道裕度,累计组织交易近1000笔,外送电量18.5亿千瓦时;在东北积极推动辅助服务市场,提高煤电企业参与调峰的积极性,增加新能源发电量6亿千瓦时……通过这些措施,今年1-4月,弃风电量和弃风率实现“双降”,弃光率实现“单降”。
此外,新能源发展将深刻改变人类社会的用能方式,在高比例接入电网的情况下,用户侧深度参与调节是保持系统安全高效运行的必然要求。可以预见的是,未来,随着人工智能、智能制造的发展和机器人的广泛应用,人类生产方式不再受到人体力量的局限,更有利于实现与能源供应体系的协调运行,有效解决系统调峰问题。社会运行将更加智慧,并与能源系统高效耦合,形成一个以智慧能源为动力、以高度电气化为特征的智能生态系统,因此要引导全社会共同参与推动新能源发展。
“国网愿以这次研讨会为契机,秉持平等互利原则,与各国同行凝聚共识、深化合作,携手推动新能源持续发展。”舒印彪表示,“建议加强经验交流、深化技术合作、深化标准合作、加快互联互通。”
标准是新能源持续健康发展的重要保障,该公司将在加强本国新能源、智能电网、电动汽车充电、储能等标准体系建设的基础上,建立协同工作机制,积极推进各国标准体系对接与互认。同时,加强与IEC、ISO(国际标准委员会)、ITU(国际电信联盟)等国际标准组织合作,共同促进国际标准体系健全和完善。
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