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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
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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
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在“双碳”目标与电力市场化改革的双重驱动下,新能源产业正经历前所未有的变革。近日,天合光能华南业务拓展经理罗肖,以《电力市场化时代-光储创新引领新能源高速发展》为主题,深度剖析了光储技术如何重塑能源格局,并揭示了行业突破性发展的关键路径,洞见新能源赛道的未来方向。市场化改革纵深突
规划建设以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地,是贯彻落实党中央、国务院重大决策部署,提高可再生能源供应能力、推动能源清洁低碳转型和支撑如期实现“双碳”目标的重大举措。2021年以来,国家发展改革委和国家能源局制定了规划布局方案,相继印发了三批大型风光大基地建设项目清单。目前
3月17日,内蒙古自治区能源局发布关于公开征求《内蒙古自治区工业园区绿色供电项目实施细则2025年修订版(征求意见稿)》意见的公告。文件明确申报条件,项目所在工业园区应在内蒙古自治区工业园区审核公告目录内,增量配电网应取得供电类电力业务许可证,新增负荷应取得相关主管部门的核准(备案)文
近日,以国网安徽铜陵供电公司为主导的铜陵市虚拟电厂管理中心正式成立。据悉,此为安徽省首个市级虚拟电厂管理中心。铜陵供电公司于2024年全面启动虚拟电厂相关工作,先后聚合分布式光伏、用户侧储能、充电站(桩)、5G基站备用电源、楼宇空调、工业可调负荷等6类资源共5.03万千瓦,实现最大可调节能
3月14日从国家电网有限公司东北分部获悉,1~2月,东北地区新增跨区外送交易35轮次,新增外送规模达50.62亿千瓦时,其中新能源外送电量30.13亿千瓦时,实现东北地区新能源电量在12个省(直辖市)的消纳,充分释放了东北地区富余发电能力。近年来,国网东北分部充分发挥市场交易在大电网资源优化配置中
3月15日13时,西北电网新能源出力达10900万千瓦,大幅刷新西北电网纪录,占当时全网发电电力的67.69%,当天西北电网新能源发电量15.34亿千瓦时,新能源出力、占比及日发电量三项指标均创历史新高。针对本轮新能源大发,国家电网有限公司西北分部精准预测、全力挖潜,通过优化机组运行方式,实现新能源
2025年政府工作报告提出,推动重点行业节能降碳改造,推进新能源开发利用,非化石能源发电量占总发电量的比重接近40%。全国人大代表,山东能源集团党委书记、董事长李伟说:“进一步加快电网规划建设、促进源网协调发展,对于推动新型电力系统和新型能源体系建设、助力能源绿色低碳转型具有重要意义。
做好新形势下新能源消纳工作,是规划建设新型能源体系、构建新型电力系统的重要内容,对提升非化石能源消费比重、推动实现“双碳”目标具有重要意义。全国政协委员、萍乡学院副院长吴代赦在综合分析新能源利用率目标与新能源度电成本等因素的基础上表示,新能源大规模并网对系统调节能力建设、促进新能
3月11日,甘肃能源发布公告称,拟由全资子公司甘肃酒泉汇能风电开发有限责任公司所属甘肃电投庆阳新能源有限责任公司,投资建设甘肃庆阳东数西算产业园区绿电聚合试点项目一期工程100万千瓦新能源项目,探索新能源就近供电、聚合交易、就地消纳的“绿电聚合供应”模式。据了解,庆阳绿电聚合试点项目一
“新能源电站无人值守是一个管理行为,少人、无人值守的目标是要实现效益的最大化,无人是一个表现,追求的是成本最低、效能更高,而不是追求绝对的无人值守,绝对的无人值守,投入的技术成本会更大,更多的智能化设备可能让成本增加,这里面追求的是无人值守和少人值守的平衡。”中广核新能源科技管理
深化新能源上网电价市场化改革是贯彻落实党的二十届三中全会精神,在电力领域推出的重大改革措施,标志着以市场化方式建设新型电力系统迈出关键步伐。——国网能源研究院新能源研究所原所长李琼慧2025年3月18日-19日,由北极星电力网、北极星风力发电网与中国电力设备管理协会新能源运维专委会联合主办
2025年,塔城地区按照自治区发展改革委、国网新疆电力有限公司《关于进一步发挥风光资源优势促进特色产业高质量发展政策措施的通知》,积极推进地区氢能产业发展,拟建项目10个,一是充分发挥地区氢能产业发展协调机制作用。加强部门协同联动,强化工作力量,抽调地区相关部门人员,发挥国华投资公司(
1、龙源电力取得700MW海上风电项目开发路条!近日,龙源电力福建公司取得福建福鼎B-1区70万千瓦海上风电场项目前期工作函,项目规划装机容量700兆瓦,配套建设70兆瓦/140兆瓦时储能设施。2、最大单机18MW!浙江再公布一批重大海风项目近日,《浙江省扩大有效投资“千项万亿”工程2025年实施计划第一批
当地时间3月23日,由中国能建国际集团、浙江火电、中电工程国际公司、华北院共同承建的乌兹布哈拉风电项目巴什风场全场500MW风机圆满完成168小时可靠性运行,79台风机正式投入商业运营,提前实现合同工期目标,各项指标优良。这是继该项目实现1GW全容量并网发电、158台风机分组168小时可靠性运行的重要
3月13日,在位于北海市铁山港的华电蓝水海洋能源装备制造项目现场,工人们正加紧施工作业。该项目总投资约35亿元,一期主要建设海上风电及海工装备,二期建设海上风电装备,目前一期已经处于试投产阶段。全部投产后,将成为国内最大的单体海上风电装备制造基地。
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北极星风力发电网获悉,近日,古交晟风30MW分散式风电项目EPC总承包(1标段)中标结果公示。公示显示,该项目中标人为中国能源建设集团广东电力工程局有限公司,中标价格:16589万元,折合单价5.5元/W(折合单价按招标容量计算)。招标公示显示,该项目位于太原市古交市嘉乐泉乡狮子村,项目总装机容量为
3月24日,粤水电布尔津县风电项目(三期50万千瓦)EPC总承包工程预招标-招标公告发布。公告显示,粤水电布尔津县风电项目(三期50万千瓦)位于布尔津县,项目共50台10MW风机机组,装机规模为500MW。EPC总承包范围包括但不限于500MW风电项目、35kV集电线路工程、220kV升压站、220KV外送线路及对侧变电站新建
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3月20日,新疆阿勒泰地区吉木乃县6个重点项目集中开复工。吉木乃县委书记李林飞,县委副书记、政府县长托肯·阿不都克里木等县四套班子领导出席各开复工现场。县委书记李林飞、县委副书记袁向江宣布中广核阿勒泰地区吉木乃边合区绿电消纳50万千瓦风电项目正式开复工。该项目总投资18亿元,总装机容量50
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