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研究显示,当前电网系统调峰能力存在缺额,不足以支撑高比例新能源消纳,加剧了迎峰度夏期间的电网挑战。2030年,若保证新能源100%全额消纳,国家电网经营区的调峰能力缺额为3.98亿千瓦;若保证新能源利用率95%,国家电网经营区的调峰能力缺额为1.96亿千瓦。
电网平衡特征发生深刻变化
在业内人士看来,新能源占比增大给电力平衡带来新的挑战,电网平衡特性也随之发生深刻变化,从传统的“依赖常规电源”转变为“高度依赖新能源”,从“电力电量富余”转变为“电量整体富余、电力部分紧缺”新形态,平衡安全将成为电网清洁转型过程中的主要矛盾。
记者从陕西省电网公司了解到,以新能源出力创历史纪录的4月4日为例,新能源一天之内最大峰谷差达到963万千瓦,占当天最大负荷的47%。今年以来,平均峰谷差达到517万千瓦。新能源的不稳定性决定了其有效支撑电力平衡的难度大。
“在新能源高比例接入电力系统后,常规电源不仅要跟随负荷变化,还要平衡新能源出力波动。电网负荷变化规律性强,用电高峰、低谷明显;风电出力随机性、波动性强,预测难度大,大规模接入后极大增加了电网平衡困难。”中国科学院院士陈祖煜表示,“如今,电网系统调峰能力存在缺额,不足以支撑高比例新能源消纳。2030年,若保证新能源100%全额消纳,国家电网经营区的调峰能力缺额为3.98亿千瓦;若保证新能源利用率95%,国家电网经营区的调峰能力缺额为1.96亿千瓦。”
华北能监局曾预测,2021年迎峰度夏期间,华北电网最大负荷预计2.7亿千瓦,同比增长9.3%,存在约200万千瓦缺口,但如遭遇持续高温闷热天气,最大负荷预计2.8亿千瓦,电力缺口可能达1200万千瓦。同时,京津唐电网、河北南网和蒙西电网也都预计将出现不同程度电力缺口。
国家能源局近日发布的2021年6月各省级区域新能源并网消纳情况显示,北京、浙江、江苏、上海、江西等15个省1-6月的光伏利用率达到100%;天津、安徽、福建等14个省前6个月风电利用率达100%。虽然我国新能源消纳能力有所提升,但应对高比例新能源并网调峰问题仍是未来需重点解决的难题。
特别是今年的迎峰度夏,电网面临前所未有的挑战——暴雨、台风、高温、大比例新能源消纳等多重因素叠加,使电网安全稳定运行面临极大考验。为应对极端天气下的负荷激增,多地电网企业因地制宜探索实践了需求侧响应,实现了电网运行模式从传统的“源随荷动”向“源网荷储互动”模式转变。
新能源高比例并网加剧挑战
挖潜需求响应优势应对调峰
在碳达峰、碳中和以及电力需求快速增加的背景下,多省按下新能源转型的加速键,目前已有21个省市公布了“十四五”能源规划,16个省份明确了超258GW的光伏等可再生能源新增装机目标。
记者不完全统计发现,目前,全国6个省新能源装机占比超过30%,局部地区已形成了高比例新能源电力系统。例如,今年4月4日江苏新能源出力创历史纪录,最高达2370.5万千瓦,当时在江苏省用电负荷和发电出力中的比重首次双双突破40%。再如,今年4月30日陕西新能源发电首次突破千万千瓦大关,同比增长59.2%,首次超过火电发电电力,承担了当时陕西省用电负荷的53.7%,成为当时网内发电电力最大的电源类型。
多位业内人士对记者直言,随着新能源高比例并网,叠加多地刷新用电最大负荷纪录,今年或成为供电形势最严峻的一年。今年电网迎峰度夏最大的一个特点是,新能源消纳占比越来越大。预计“十四五”期间,新能源高比例并网将从局部向全国扩展,给迎峰度夏期间的电力调配带来更大挑战。
国网浙江电力调度控制中心副主任项中明直言,近年来,浙江省新增电源以风光新能源为主,而新能源电力供应受天气影响,随机性波动性较大。“加之浙江电力供应高度依赖四川、宁夏等送端和周边省份的支援,今年迎峰度夏期间全国送、受端供需平衡都偏紧,同时华东区域各省电力需求都有较快增长,跨省支援浙江能力下降,省外来电不确定性很大。”
如何缓解电力缺口?实际上,电网企业像个管道商,此前在供给侧做了很多工作,目前正在消费侧、需求侧深度挖潜。例如,山东省莱芜供电公司已将需求响应推广到电力用户、负荷聚合商、虚拟电厂运营商、新能源发电企业四类用户,近日有13家企业客户自主参与电力需求响应,原目标响应负荷4万千瓦,实际最大响应负荷为11万千瓦,超过目标值175%,缓解了电力供需矛盾。
“浙江省电网公司今年应对迎峰度夏的最大特点是大力推动需求响应。”国网浙江电力营销部副主任沈百强表示,需求响应是供电公司根据电网供需平衡的需要,向电力用户发出减少或者增加用电的邀约,电力用户自愿响应并在约定时间内短时优化用电负荷,达到削峰填谷的作用,缓解电力供需矛盾,保障电网稳定运行。
作为有别于“有序用电”的一种市场化模式,参与需求响应的用户可以获得相应的补贴,从而激发了电力用户的积极性和主动性。
沈百强介绍,在今年初严寒期间,他们就通过需求响应的方式,有效缓解了电网供需压力,平稳度过用电高峰,最高响应负荷达到650万千瓦。“目前,我们已经在全省建设储备了千万千瓦的需求响应资源池,且具备了最高用电负荷5%以上的削峰能力,同时实现了从潜力挖掘、响应实施、补贴发放等全业务过程线上化、数字化,使响应更加精准高效。”
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当前我国配电网正面临如何在保证电力安全、可靠供应的前提下实现低碳减排、能源效率提升和电力可持续发展等挑战,这使得配电网中新能源的比例不断提升。然而,新能源的间歇性和波动性不可避免地给电网带来一些经济和安全风险。为解决这些问题,具有快速响应能力的储能技术被认为是一种很有前景的技术,
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广东需求响应代理合同签订操作指引[$NewPage$]
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北极星售电网获悉,4月25日,云南省能源局发布关于印发2024年云南省电力需求响应方案的通知,方案提到,交易品种分为邀约型削峰、实时型(可中断)削峰、邀约型填谷、实时型填谷。需求响应原则上每天不多于3次,每次不超过3小时。其中实时型削峰价格0~21元/千瓦·次,最高7元/千瓦时;实时型填谷响应价
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北极星储能网获悉,4月17日,江苏宿迁市人民政府发布《关于做好2024年电力负荷管理工作的通知》,文件提出,当出现电力缺口时,在所有负荷管理措施中首先启动市场化的需求响应予以应对。鼓励各县区(功能区)政府在约定需求地方补贴的基础上,出台“容量补贴+响应补贴”两部制电价补贴政策,提升全市快
2023年11月以来,我省先后经历两轮低温寒潮天气,在用电负荷和管输天然气日消费量分别有23次和39次突破历史峰值、“12·18积石山地震”影响部分能源设施正常运行等情况下,省发展改革委、省能源局深入贯彻习近平总书记对低温雨雪冰冻灾害防范应对工作的重要指示精神,认真落实党中央、国务院关于能源保
北极星储能网获悉,4月7日,湖北黄冈虚拟电厂正式投入使用。目前,黄冈虚拟电厂可调节能力达到12.86万千瓦,是黄冈2022年最大需求响应负荷的三分之一。每运行100小时,相当于发电1286万千瓦时,可节约标煤5100吨,减排二氧化碳1.28万吨。
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