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10月25日,国家发展改革委、国家能源局印发《关于加强新形势下电力系统稳定工作的指导意见》(以下简称《意见》),提出要通过夯实稳定物理基础、强化稳定管理体系、加强科技创新支撑,做好新形势下电力系统稳定工作,保障电力安全可靠供应。
国家为何要出台这份文件?核心内容是什么?在保障电力系统稳定上,浙江做了哪些工作、有何成效?
今天,小e邀请了国网浙江省电力有限公司经济技术研究院的专家,对政策进行系统解读。
(来源:微信公众号“浙电e家”供稿:经研院 沈志恒 许恩超 王岑峰 王新禹)
为什么要出台这份《意见》?
电力系统稳定工作是实现电力行业健康发展、确保电力安全可靠供应的基础。
在我国电力系统长期发展实践中,电力系统稳定工作始终立足我国能源基本国情,遵循电力行业发展客观规律,严格执行相关技术规定,主动防范和化解各类系统风险,保障了电力系统稳定运行,为经济社会发展提供了坚强支撑。
然而,近年来,我国能源电力发展形态正在发生深刻变化。国家先后提出构建新型电力系统和新型能源体系,对我国能源电力发展产生深远影响。
一方面,未来相当长时间内,电力系统仍将维持以交流电为主体、直流电为补充的技术形态,系统稳定问题长期存在。
另一方面,随着能源电力绿色低碳转型的深入推进,新能源发电装机大幅增长,电力电子设备高比例接入,特高压交直流输电混联运行,电力系统生产结构、运行机理、功能形态快速演变。
特别是新能源电力电子设备大量替代常规旋转同步电源,导致系统转动惯量大幅减小,故障形态及连锁反应路径更加复杂,故障特性难以预测,电力供需失衡引发频率、电压等稳定问题风险增加,现有调度体系、安全管控模式难以匹配。
面对新型电力系统建设过程中安全稳定可能面临的严峻挑战,做好稳定工作,就显得尤为重要。通过出台《意见》,进一步加强对相关领域的指导,事关国家能源安全大局,意义重大。
《意见》核心内容是什么?
《意见》很重要的一点,是阐述了新形势下稳定工作总体思路,即,通过夯实稳定物理基础、强化稳定管理体系、加强科技创新支撑,保障电力安全可靠供应。
这其中,“夯实稳定物理基础”明确了“源、网、储”三侧的建设要求,以合理的电源结构、坚强柔性电网平台、科学有序的储能建设,从物理层面为电力系统安全稳定打好基础。
比如,在电源建设上,统筹各类电源规模和布局,增强煤电、核电以及水电等常规电源调节支撑能力。在电网建设上,构建坚强柔性电网平台和分层分区、结构清晰、安全可控、灵活高效的电网网架,特别是提高直流送受端稳定水平,促进各级电网协调发展。在调节资源上,按需科学规划与配置储能,有序建设抽水蓄能,积极推进新型储能建设,形成多时间尺度、多应用场景的电力调节能力与稳定控制能力,提升电力系统安全保障水平和系统综合效率。
在强化稳定管理体系和加强科技创新支撑方面,《意见》提出,要统筹规划、建设、运行、市场、科研等各项工作,建立适应新型电力系统的稳定管理体系和技术标准体系,加强基础理论研究,推进重大技术和装备攻关,确保稳定工作要求在新型电力系统全过程、全环节、全方位落实。
《意见》核心要点是什么?
“双碳”背景下,随着新能源的大规模并网,其间歇性、波动性、随机性对电力系统稳定运行提出挑战。因此,围绕新能源的稳定发展和支持新能源发展所需电网技术革新、政策优化调整、储能资源如何发展等,成为《意见》所要阐述的核心要点。
《意见》首先强调极端情况下供电可靠性如何得到保障。
近年来,随着全球气候变暖,高温干旱、寒潮低温、暴雨洪灾、超强台风等极端天气也越发频繁,对电力安全可靠供应带来极大挑战。极端情况下的故障防御与应急处置能力,是衡量电力系统稳定性的重要标准。
由于近几年极端天气的频发,对电力系统稳定造成巨大冲击,使得能源电力供应面临巨大压力,有鉴于此,国家层面经过审慎思考,在《意见》中重点强调了极端情况下保障电力系统稳定的重要性。
《意见》指出,要“建立健全应对极端天气、自然灾害及突发事件的电力预警和应急响应机制”,强化重点区域电力安全保障,加快重点城市坚强局部电网建设,提升事故后快速恢复和应急处置能力。
新能源友好并网技术成为发展重点。
“双碳”背景下,随着新能源的大规模并网,其间歇性、波动性、随机性对电力系统稳定运行提出挑战。针对高比例新能源电力系统可能面临的稳定风险,《意见》指出“大力提升新能源主动支撑能力”,进一步提高新能源并网性能,增强新能源机组对系统频率、电压的支撑调节能力,从被动的接入转变为主动的支撑。
《意见》同时给出了明确发展方向,即“推动系统友好型电站建设,逐步实现新能源在电力供应和稳定支撑方面的可靠替代”。
这个“友好”应该包含三个层面:一是电源友好,要适应新能源随机性,提高电源接入能力;二是电网友好,要提高系统支撑能力,提升电网承载力;三是全社会友好,要提升空间资源集约化利用水平,提高社会综合效率和效益。
而通过“友好型电站”建设,逐步提高新能源供电能力和支撑能力,减少对传统能源的依赖,将为加快建设新型电力系统创造条件。
电网柔性成为系统稳定关键支撑。
为实现新能源更大范围内优化配置,支撑“西电东送”发展战略,《意见》提出“构建坚强柔性电网平台”。
《意见》提出要“积极推动柔性直流技术应用”。在远距离输电方面,推进特高压柔性直流技术探索,提高送受端电网支撑能力;在区域互联方面,研究柔性直流背靠背技术,提高电力系统运行灵活性、适应性;在新能源接入方面,利用柔性直流技术,增强电网稳定性、可靠性,提高新能源消纳水平。
通过采用先进的电力电子技术和控制策略,可以实现电网的灵活、高效、可靠和安全运行,同时具备与特高压直流、新能源规模相适应的抗扰动能力,实现电网从刚性到柔性的转变,增强电网平台协调能力。
科学有序成为储能发展的关键词。
随着新型电力系统建设进入新的阶段,系统安全稳定高效运行对储能资源的配置与利用提出更高要求。《意见》将“按需科学规划与配置储能”列入其中,“为用而储”成为储能发展的根本指导原则。
这是因为眼下个别地方发生了储能“一哄而上”,形成无序发展的状态,造成储能作用未能有效发挥,也造成资源浪费。
因此,《意见》强调,储能发展要按需规划,储能规划布局应统筹各类灵活资源和系统发展需求,加速向精细化、科学化、系统化转变。储能的发展要根据各类场景需要,科学安排配置及运行方案。其发展还要回归调节资源本质,合理确定储能电站建设容量及接入地点,确保储能电站对地区电力曲线、系统调节性能等发挥正向作用。
系统稳定运行成本有望合理分担。
随着新型电力系统建设,系统稳定运行成本快速上升。
目前,传统的电价体系难以科学反映各类资源成本,且缺乏有效的激励手段。加快出台系统稳定运行成本合理分担的政策势在必行。
《意见》提出“建立健全基础保障性和系统调节性资源投资回报机制”。
一是要求基于“谁提供、谁获利”的原则,充分反映保障电网安全运行所需的调节资源价值属性,实现电力系统稳定运行成本精细、合理、公平分摊。
二是深化电力市场化改革,调整并丰富辅助服务市场产品种类,强化调峰产品和现货市场衔接,引导调节资源投资、发电企业主动调峰、保障煤电成本合理回收。
三是完善电力市场交易安全稳定校核制度,降低市场出清结果在区域电网层面执行所面临的安全风险。
浙江开展了哪些实践,成效如何?
作为沿海经济大省、资源小省的浙江,随着用电需求的持续增长、特高压混联大电网的日益复杂、新能源装机规模的持续增长,电力系统高比例外来电、高比例清洁能源、高峰谷差率“三高”特征愈发明显,电网安全稳定运行压力日益增加。
近年来,国网浙江电力立足新发展阶段,全面落实国家决策部署,不断探索如何进一步做好浙江电力系统稳定工作,助力实现碳达峰碳中和目标。
一是构筑源网荷储协调布局,夯实稳定物理基础。
在长期的能源电力发展过程中,浙江持续完善电源规模和布局,逐步形成“煤电保供应、气电做顶峰、核电促清洁、风光调结构、外电稳平衡”的能源供应体系。目前,国网浙江电力正在加快建设国内首条送受端全容量特高压柔直工程,构建“一环四直”特高压网架格局。聚焦各类储能“如何发展、如何管理、如何可持续”三个关键问题,开展新型储能规划中期评估和滚动修编、推动出台新能源配储政策和新型储能项目管理办法。
二是促进全流程管理优化提升,强化稳定机制保障。
结合电源建设和负荷发展需求,以深化电力供需平衡分析为基础,国网浙江电力加强规划方案及过渡期安全稳定和供电的系统认证。严肃调度纪律,严格落实管控措施,确保令行禁止。实施重点设施隐患排查治理行动,加强密集通道、重要输电通道管理,强化设备精益运维,加强二次系统管理和网络安全管理。持续完善电力市场运行机制,完善中长期交易机制,发挥现货市场价格发现和引导功能,激活辅助服务市场灵活调节能力。
三是推进科技创新研究应用,加强稳定技术支撑。
目前,国网浙江电力建设国内首个省级全电磁规划仿真平台,开展省级电网规模尺度下对惯量支撑、宽频振荡等关键问题的仿真校验能力研究。推进数字孪生配电网智能规划系统试点应用,支撑配网自动诊断与科学决策。加快建成全国首个500千伏能源集成站,实现近远海风、抽水蓄能、集中光伏电站等多能汇聚和协调互补。
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