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从信息—物理—社会系统视角看新能源消纳——访国家电网公司首席专家、南瑞集团首席专家薛峰
当前,我国新能源装机容量稳居全球首位,在实现“双碳”目标的背景下,随着大规模新能源装机并网,新能源消纳再次成为热点关注问题。政府机构、学术界、工业界已经针对未来的新能源消纳问题开展了大量讨论,形成了诸多洞见与实施方案,指导了我国新能源消纳工作的高质量开展,也启发了电力科研工作者开展科技创新工作。
2024年是实施“十四五”规划的关键一年,“深入推进生态文明建设和绿色低碳发展”是我国今年经济工作九项重点工作之一。《能源评论》杂志专访深耕大电网安全稳定分析控制领域的国家电网公司首席专家,南瑞集团首席专家、系统保护实验室主任薛峰,他将从信息—物理—社会系统视角分析如何确定合理的新能源消纳比例。
《能源评论》:《“十四五”可再生能源发展规划》提到,可再生能源高质量发展,既大规模开发、也高水平消纳、更保障电力稳定可靠供应。 请总体分析一下当前的新能源发展状况,以及需要关注的重点问题。
答:目前,我国风电与太阳能发电装机容量分别达到3.65亿千瓦与3.93亿千瓦,发电量占比稳步提升至15%,发电侧度电成本快速下降至无需补贴的平价新阶段。与此同时,通过政府、电网公司、发电企业、科研机构在技术、装备、政策、机制等各方面的持续努力,曾制约新能源高质量发展的新能源利用率问题已得到根本性缓解。2022年,全国风电平均利用率达到96.8%,全国平均光伏发电利用率达到98.3%。然而,从各省级区域新能源并网消纳情况来看,部分新能源发电高占比地区仍然存在消纳不足的问题。
为实现碳达峰碳中和目标,到2030年,风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上,到2060年非化石能源消费比重达到80%以上。随着新能源占比的逐渐提高,科学认识、分析与应对新能源消纳问题,对于如期实现我国碳达峰碳中和目标至关重要。
《能源评论》:根据《中国新能源发电分析报告2023》,我国新能源利用率已连续五年超过95%,对于这一数据,您认为有哪些需要重视的思考维度?
答:电力安全是国家安全和经济社会发展的“生命线”,“保供电、保安全”是电力系统的核心要务。新能源在提供大量清洁电力的同时,其发电出力天然的间歇性和随机波动性,也为电力系统安全运行带来一系列挑战。受电力安全约束等因素影响,新能源消纳存在极限。
配置更多灵活性调节资源、加强电网互联、改进新能源出力与极端气象的预测技术固然可以提升消纳极限,但是即便在未来高比例新能源接入的条件下,其利用率也很难达到100%,新能源消纳问题最终仍然要落实到技术可行性与经济代价上。当增加单位新能源消纳量所需付出的代价大于其所能避免的弃电损失时,继续提高新能源消纳比例的做法就值得商榷。在新能源高占比条件下,这一理念的重要性将被提到前所未有的高度。
《能源评论》:可以采用何种研究方法来确定合理的新能源消纳比例?
答:新能源消纳问题的复杂性及其影响因素的时—空—物动态耦合,决定了仅依靠定性分析或者仅依靠因果和统计分析手段获得少数断面状态,很难有效支撑决策。
南瑞集团2017年原创提出了能源的信息—物理—社会系统(CPSSE)框架,开创了研究跨领域多学科协调优化问题的新范式。其主要思路是:建立涵盖跨领域多尺度仿真模型,如融合电力电量平衡的运行规划模型、基于因果关系和/或统计关系的投资规划模型,以及真实参与者参与决策的混合仿真模型,设计并开展关键场景的混合交互仿真,提取多领域演化轨迹的量化知识,从统筹能源、电力、环境、经济社会发展的全局视角优化决策。
相关研究成果已应用于国家、企业、地区等层面的能源电力转型战略决策、电力系统充裕性控制、电碳市场分析与协调监管等领域,这为新能源消纳比例的分析与决策提供了一种有效技术路径。即便如此,我们还有很长的路要走。
《能源评论》:新能源消纳问题是一个系统性问题,您认为确定合理的新能源消纳比例还有哪些难题亟待研究?
答:从全局视角科学审定新能源消纳比例这一问题,事关“双碳”变革与新型电力系统建设的顺利实现。当前,仍存在着许多理论和应用的难题亟待创新突破,例如研究新能源消纳与电力保供、低碳转型、新能源投资者的经营效益、全社会供电成本等因素之间复杂关系的量化分析方法;揭示新能源消纳比例提升对电力系统规划与运行产生负面效应的机理;研究时空物协调的新能源消纳比例自适应优化算法,并将其与现有的电力调度与控制体系相融合;剖析最优新能源消纳比例随关键参数变化的机理;综合考虑能源、电力、排放、气象等多领域,源网荷储等环节,年、季、月、日、时、分、秒等多时间尺度,国家、区域、省域等多空间尺度的复杂交互,在广域信息不完备的情况下系统谋划最优的新能源发展规模及其实现路径。未来,应研究新能源消纳相关利益主体间激励相容的政策与市场机制,引导各利益主体站在主动支撑“双碳”目标实现、能源安全保障及经济社会发展的高度看待新能源消纳问题。
所有这些方面,都需要原创性、引领性甚至颠覆性的理论、技术、装备与机制创新,既要解决迫在眉睫的问题,也要面向远期发展目标,加强基础性前瞻性研究,做好长期艰苦攻关的思想准备。
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近几年,新能源技术创新和产能增长推动了市场的快速扩大,但随着政策的深入,价格下探、并网消纳、电价入市等市场环境的变化,也带来了新能源发展底层逻辑的改变。01/消纳为王曾几何时,“跑马圈地”、“资源换市场”等诸多商业行为将“资源”这一产业发展的必要因素置于唯一“核心”的位置上。“十四
北极星风力发电网获悉,根据《国家能源局关于2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知》(国能发新能〔2021〕25号),为引导新能源理性投资、有序建设,现将2024年8月各省级区域新能源并网消纳情况公布如下。来源:全国新能源消纳监测预警中心
近日,广西电网发布广西2024-2026年新能源消纳风险预警。将14个地区2024-2026年的新能源消纳风险预警分为“绿色、黄色、橙色、褐色、红色”五个等级。风电消纳方面,其中,绿色等级2个,消纳条件好,消纳风险小;黄色等级6个,消纳条件一般,有一定消纳风险;橙色等级22个,消纳能力稍差,存在明显的消
限电,在多年前使风电行业头疼不已,甚至影响了全国风电发展格局,乃至变相促进风电低风速技术创新的历史挑战,今天正重新上演。例如在新疆,负荷较高的地区实际限电情况维持在10%以内,但负荷不足地区的限电率甚至可能达到20%-50%之多。再如甘肃,有些地区的限电率在20%左右,最高的超过了25%。官方统
近日,国家能源局召开全国可再生能源开发建设调度视频会,并发布1-4月份全国电力工业统计数据。会议总结了2024年一季度全国可再生能源发展情况,听取了1月份形势分析会提出的意见建议落实情况、全国可再生能源重大项目建设进展、2024年风电光伏发电投产计划、风电光伏发电产业链供需发展情况,分析了可
北极星储能网讯,4月26日,电投能源发布《关于阿巴嘎旗电投新能源有限公司增加注册资本及投资建设阿巴嘎旗150MW/300MWh共享式储能电站一期75MW/150MWh项目公告》。根据公告显示,为满足锡盟阿巴嘎旗别力古台50万千瓦风电项目高质量运行,拟由阿巴嘎旗电投新能源有限公司投资建设阿巴嘎旗150MW/300MWh
当新能源95%的消纳红线被解除,并全然交由市场力量进行资源配置时,尽管市场可以发挥强大的驱动力,但也有可能催生一系列复杂的挑战与潜在的市场混乱现象。(来源:微信公众号“风电世界”)消纳红线作为衡量电力系统接纳和利用可再生能源能力的关键指标,在新能源领域起着至关重要的作用。针对“电网
根据《国家能源局关于2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知》(国能发新能〔2021〕25号),为引导新能源理性投资、有序建设,现将2024年2月各省级区域新能源并网消纳情况公布如下。
新能源电量渗透率,即新能源发电量与电力系统总发电量的百分比,体现了电力系统消纳新能源电量的能力。近年来,随着我国新能源发电装机容量快速提升,新能源电量渗透率也在逐步增长,成为和装机率、消纳率一样被业内关注的概念。目前,全国多数省区的新能源电量渗透率在6%~13%区间,一些新能源发展较快
2024年,是实现“十四五”规划的关键之年,也是开展“十五五”前期研究的重要一年。近期,本刊通过召开编委专家座谈会、参加能源领域论坛会议,观大势、听众议,排列我们的选题清单。“新能源消纳”,稳居清单“榜首”。在业界热烈的研讨中,我们感受到一种理性的力量——新能源消纳,需解近忧,需谋远
北极星售电网获悉,山东省人民政府印发《关于健全完善新能源消纳体系机制促进能源高质量发展的若干措施》。文件提到,稳步推动新能源入市。完善电力现货市场建设,分类、逐步提高新能源市场化交易比例。2025年到2026年,新增风电项目(含分散式风电,下同)可自主选择全电量或30%发电量参与电力市场,
12月17日,蒙能200万千瓦区域互济新能源项目开工,此项目位于乌兰布和沙漠腹地,于2024年5月24日正式获得自治区能源局批复,由内蒙古能源发电投资集团新能源有限公司开发建设风电30万千瓦、光伏170万千瓦、配套储能30万千瓦/60万千瓦时,总投资79.24亿元,所发电量通过蒙西网送至乌海等高负荷地区进行
近期,华中区域先雨后晴,新能源发电量大幅波动。12月12日至14日午间,华中电网新能源最大发电电力、河南新能源最大发电电力均接近历史最高值。国家电网有限公司华中分部在电网调度工作中统筹优化运行方式,全力消纳新能源电量,保障了河南地区分布式光伏电量全额消纳。该分部安排火电最小开机方式运行
12月16日,上海市人民政府发布关于做好上海市分布式光伏项目管理有关事项的通知(沪发改能源〔2024〕279号),其中指出,对非自然人户用、工商业分布式光伏项目,完成并网验收后,电网企业应主动指导投资企业申报我市可再生能源奖励。对投资企业和场地产权方不同的项目,电网企业和投资企业都应主动告
12月3日,市政府办公室印发《佛山市推进分布式光伏高质量发展实施方案》(以下简称《实施方案》),进一步优化能源供应结构,促进经济社会全面绿色低碳转型,推进我市分布式光伏高质量发展。政策原文阅读:广东佛山:结合电网消纳接入条件,制订分布式光伏年度开发计划一、明确总体发展目标《实施方案
12月12日,佛山市人民政府印发佛山市推进分布式光伏高质量发展实施方案的通知(佛府办函〔2024〕132号),其中提到,科学制订开发计划。合理规划引导分布式光伏项目建设,鼓励支持自发自用、就近消纳。市发改局结合电网消纳接入条件,制订年度开发计划并分解至区,于每年12月前向省能源局报送下一年度
12月10日,国家能源局对十四届全国人大二次会议第4991号建议:关于强化统筹规范引领促进分布式新能源可持续友好发展的建议做出答复。其中指出,在规范分布式光伏开发模式方面,国家能源局正在结合分布式光伏行业发展情况,以问题为导向,组织修订《分布式光伏发电项目管理暂行办法》,拟从投资主体、建
11月15日,世界气象组织(WMO)和WTO联合发布了一份新报告,揭示了贸易在帮助满足可再生能源电力需求方面可以发挥的作用。报告题为“通过贸易推进可再生电力转型——以互联互通解锁再全球化机遇”,在于巴库举行的第29届联合国气候变化大会(COP29)上正式发布,强调了如何高效利用可再生能源发电相对
北极星售电网获悉,截至11月底,宁夏新能源发电装机4020万千瓦,占全区统调发电总装机容量的57.15%,新能源已成为宁夏第一大电源。根据《宁夏新型电力系统建设行动计划》,预计到2026年,宁夏电网新能源并网消纳能力将提高到8700万千瓦,其中包括400万千瓦分布式新能源,而外送新能源电量占比将提升至3
北极星输配电网获悉,中国电力科学研究院电力系统研究所牵头,自主研发的“基于数据驱动和因果分析的大电网稳定评估及决策技术”项目,在大电网稳定评估及决策技术方面实现突破,成功把在线分析与决策全过程时间从分钟级缩短至秒级,有效提升在线稳定评估系统的响应速度和实用性,有效保障了大电网安全
12月10日,贵州省能源局关于下达贵州省2024年度风电光伏发电建设规模项目计划(第三批)的通知(黔能源新〔2024〕78号),总装机1442.5万千瓦。原文如下:省能源局关于下达贵州省2024年度风电光伏发电建设规模项目计划(第三批)的通知黔能源新〔2024〕78号遵义市、毕节市、安顺市、黔西南州、黔南州、
北极星风力发电网获悉,近日,江西赣州南康区举行2024年第四季度招商引资项目集中签约仪式。据了解,光伏与新能源、新材料产业签约项目有6个,其中曜灵新能源绿色建材以及原材料项目总投资额55亿元,将在南康建设3GW风光发电,有力促进项目上、下游供应商在南康集聚,助力南康发展壮大新能源产业集群。
近日,内蒙古自治区气象局印发风电和光伏发电资源普查试点工作方案。该方案明确,将根据内蒙古自治区资源禀赋特点,自治区气象局面向全区12个盟市开展陆上风电、地面光伏发电普查工作,旨在通过试点工作建设,全面摸清内蒙古自治区风电和光伏发电资源状况,获得以县域为单位的风能太阳能资源量,优化完
北极星风力发电网获悉,12月20日,中国电建披露2024年1-11月主要经营情况。2024年11月,中国电建新签合同金额在人民币5亿元以上的单个项目,共计40个。其中,境内合同金额约8609.78亿元,境外合同金额约1880.93亿元,共计10490.7亿元。据了解,其中包括14个相关风电项目,项目金额总计149.18亿元。具体
近日,山东枣庄市台儿庄区“千乡万村驭风行动”风电开发建设项目竞争性比选结果公示。根据公示,本项目经比选专家组按综合得分情况由高到低顺序推荐3名成交候选人,母公司分别为华电、国家能源集团、国家电投。12月3日,山东枣庄市台儿庄区发布《“千乡万村驭风行动”风电开发建设项目竞争性比选公告》
北极星风力发电网从“绿能新媒”获悉,原特斯拉制造副总裁宋钢去向已经确定,将加入远景科技集团,担任远景集成供应链高级副总裁一职。将于下周正式入职远景。宋钢在特斯拉还兼任上海工厂厂长,这是特斯拉中国体系的关键职位,统管上海工厂一期、二期、电池、电机的工厂,除由美国总部直管的供应链外,
北极星风力发电网获悉,近日,江苏省发布2024年度海上风电项目竞争性配置公告,配置范围为《江苏省海上风电发展规划(2024-2030年)》规划中20个、合计规模765万千瓦海上风电项目。根据《海上风电开发建设管理办法》等相关要求,江苏省发展改革委(能源局)组织开展江苏省2024年度海上风电竞争性配置工
北极星风力发电网获悉,近日,金风科技(第八届董事会第二十九次会议审议通过了《关于金风牧牛山香港公司向澳洲Atmos公司转让牧牛山控股公司100%股权的议案》,同意公司全资子公司金风国际控股(香港)有限公司(简称“金风国际”)的全资子公司GoldwindWildCattleHillLimited与AtmosCwtPtyLtd(简称“Atmos
12月13日,内蒙古自治区气象局印发风电和光伏发电资源普查试点工作方案。该方案明确,将根据内蒙古自治区资源禀赋特点,自治区气象局面向全区12个盟市开展陆上风电、地面光伏发电普查工作,旨在通过试点工作建设,全面摸清内蒙古自治区风电和光伏发电资源状况,获得以县域为单位的风能太阳能资源量,优
从国网吉林省电力有限公司调度控制中心了解到,截至12月18日,吉林省风电、光伏发电装机容量达到2115万千瓦,年初至今增量创同期历史新高。2021年10月,吉林省“陆上风光三峡”工程全面启动,风电、光伏发电进入大规模开发阶段。今年年初至今,吉林省风电、光伏发电装机容量累计新增387万千瓦,2023年
近日,天顺海工广东陆丰基地,收到天津港航工程有限公司发来的感谢信。天津港航对天顺海工坚持“敢于担当、精准交付”的价值理念、坚持把履约放在首位、高标准高质量完成建造工作,表示了充分的肯定和感谢。天津港航指出,自开工以来,面对项目工期紧张、周边资源配套受限、雨季问题影响等诸多困难和挑
12月19日,山东省人民政府办公厅印发《关于健全完善新能源消纳体系机制促进能源高质量发展的若干措施》的通知。《措施》明确,完善电力现货市场建设,分类、逐步提高新能源市场化交易比例。2025年到2026年,新增风电项目(含分散式风电,下同)可自主选择全电量或30%发电量参与电力市场,新增光伏发电
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