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入夏以来,与气温一起攀升的还有用电负荷。中国电力企业联合会预计,2024年全国新增发电装机将再次突破3亿千瓦,并网风电和太阳能发电合计装机容量将在今年二季度至三季度首次超过煤电装机。
随着装机规模不断扩大,风电、光伏等新能源在能源保供中的作用更加凸显。如何保障迎峰度夏电力安全稳定供应?新能源发电大量接入电网,如何在需求侧发挥调节潜力,为迎峰度夏发挥更大作用?如何加强新技术应用,提升新能源消纳能力?围绕这些问题,本刊记者采访了中电联规划发展部新能源处处长刘志强。
《国家电网》:今年在电力供应方面有哪些新变化,比如政策调整、市场需求变化等?这些新变化对电力系统的运营和迎峰度夏有哪些影响?
刘志强:一是电力保供策略更有针对性。2024年能源工作指导意见提出,强化迎峰度夏(冬)电力供需平衡预警,“一省一策”做好电力供应保障,加大供应紧张和偏紧地区的督促指导力度。国家能源主管部门加大供应紧张和偏紧地区的督促指导力度,针对重点省份电力供需实际,细化迎峰度夏电力保供针对性措施,为今夏电力供应紧张和偏紧地区做好电力保供提供有力指导。
二是煤电顶峰发电能力进一步增强。煤电企业持续强化发电机组运维管理,合理安排机组“三改联动”和检修进度安排,努力确保负荷高峰时段机组顶得上、负荷低谷期间下得来。
三是储能全面参与电力保供。2023年以来,独立储能、新能源场站共享储能快速发展,政企协同做好电网关键节点储能配置,提升新型储能调度运行水平,增加系统调节资源。江苏、浙江、广东、内蒙古等迎峰度夏电力保供重点省份,全力推动一批新型储能项目在度夏前及度夏期间并网投产,发挥顶峰保供作用。
四是电网大范围资源优化配置能力进一步提升。2024年,张北—胜利特高压交流线路投产、华中区域建成“日”字形特高压交流网架,华北西电东送通道调整全面完成,一批省域电网主网架优化和补强工程建成投产,支撑全国跨省跨区输电能力较2023年提升超过1200万千瓦。电网企业充分发挥大电网和各类电源在空间上的互济作用和时间上的调节作用,动态优化全网余缺互济实施策略,在年度跨省跨区电力市场成交的基础上,充分利用跨区输电通道富余能力,进一步提高市场化交易规模,最大限度保障电力电量平衡。
《国家电网》:新型电力系统、新型储能等新技术、新设备在助力电力企业更好地应对迎峰度夏电力保供方面,将发挥哪些作用?
刘志强:在国家能源主管部门统筹指导下,电力企业、地方能源主管部门聚焦今年迎峰度夏电力保供的焦点、难点,因地制宜部署应用多元新型储能、新型负荷管理、数字化智能调控、构网型设备等多类新技术和装备,强化电力电量平衡技术支撑。
新型储能技术方面,一批充放电时长4小时、容量百兆瓦级、可接受电网集中统一调度的电化学储能设施在负荷中心地区加快布局,多项300兆瓦级大容量压缩空气储能陆续建成投产,成为部分地区用电负荷晚高峰期间提升顶峰发电能力的新手段。
新型负荷管理技术方面,多地加强新型负荷管理平台建设,积极探索应用优质工业企业和非工用户(楼宇空调、数据中心、铁塔基站、充电桩运营商等)柔性调控技术,挖掘非工业空调柔性控制和居民节电潜力,通过虚拟电厂、需求侧响应深化移峰填谷工作,更大范围聚合各类新型负荷,推动虚拟电厂实质性参与电力平衡,提升市场化电力需求侧响应能力。
数字化智能调控技术方面,电网企业依托“云大物移智”等新一代信息通信技术和人工智能技术,深化大电网电力平衡精益管理,提升负荷、气象、新能源预测水平,促进电力供需平衡全景感知、多维分析、智能决策,辅助电力保供决策。
构网型新技术方面,西北地区的部分新能源资源富集省份,积极探索在大型风电光伏基地部署一定比例的构网型储能设施,提高新能源对系统平衡的贡献度;四川推进在成都及周边区域部署一批构网型静止无功发生器(SVG),可有效提升成渝地区跨区受电能力、主变下网能力和电网稳定性,缓解夏季高峰时段供电压力。
《国家电网》:随着新能源技术的发展,电力系统的稳定性和调节能力是否得到了提升,具体表现在哪些方面?
刘志强:新能源发电具有随机性、波动性、间歇性特征,系统的综合调节能力是影响新能源发展与消纳的关键。“十三五”以来,各方面采取了多项措施,新能源得到高效利用,弃电率控制在合理水平。特别是“十四五”前三年,新能源年均新增装机始终保持在1亿千瓦以上,2023年新增装机2.9亿千瓦,创历史新高。新能源利用率始终保持在97%以上,这得益于系统综合调节能力的持续提升。
系统综合调节能力提升涉及电源、电网、用户、政策、机制等多个方面。在电源侧,截至2023年年底,抽水蓄能电站已建规模5094万千瓦,在建规模1.46亿千瓦;新型储能累计装机规模3149万千瓦,已超过“十四五”发展目标;2021~2023年,煤电灵活性改造完成超过3亿千瓦,超额完成“三改联动”目标。
在电网侧,充分发挥大电网资源优化配置作用,截至2023年年底,已建成“20直19交”共39项特高压工程,“西电东送”规模超过3亿千瓦;加强电网调峰和智能化调度能力建设,充分发挥省市间调节资源互补互济作用,2023年跨省输送电量1.85万亿千瓦时,同比增长7.2%。
在用户侧,加强需求侧管理,引导和激励电力用户挖掘调峰资源,部分峰谷差率较大的地区已形成最大负荷5%左右的需求响应能力;促进电动汽车有序充电、车网互动(V2G)规模化应用,发挥其源荷互动、分布调节的特点。
在政策机制方面,出台煤电容量电价,稳定行业预期;完善辅助服务市场机制,2023年全年挖掘市场调峰潜力超1.17亿千瓦,增加清洁能源消纳1200亿千瓦时;完善峰谷分时电价、尖峰电价,引导用户错峰用电、削峰填谷。
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