新型電力系統(tǒng)究竟長(zhǎng)啥樣？又該如何構(gòu)建新型電力系統(tǒng)？目前，業(yè)內(nèi)形成了一定共識(shí)，但在其構(gòu)建方式和具體技術(shù)細(xì)節(jié)方面，仍處于探討和探索的階段。
“構(gòu)建新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是走向碳中和的一個(gè)關(guān)鍵舉措，需要縱向源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)規(guī)劃、橫向多能互補(bǔ)，調(diào)動(dòng)各種靈活性資源，實(shí)現(xiàn)安全、可靠、靈活供電。”9月11日，在第五屆以“構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的探索”為主題的可再生能源并網(wǎng)技術(shù)與政策論壇上，中國(guó)工程院院士杜祥琬表示。
新型電力系統(tǒng)究竟是什么樣？又該如何構(gòu)建新型電力系統(tǒng)？目前，業(yè)內(nèi)基本的共識(shí)是，新型電力系統(tǒng)是以骨干電網(wǎng)為支撐，具有多源協(xié)同互補(bǔ)、多網(wǎng)柔性互聯(lián)、源網(wǎng)荷儲(chǔ)智慧互動(dòng)等特征的新型系統(tǒng)，但在其構(gòu)建方式和具體技術(shù)細(xì)節(jié)方面，仍處于探討和探索的階段。
技術(shù)路徑仍處于探討階段
中信證券研究院分析師認(rèn)為，未來(lái)，新型電力系統(tǒng)建設(shè)可能面臨一系列挑戰(zhàn)，或出現(xiàn)電網(wǎng)投資波動(dòng)、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇、特高壓推進(jìn)不及預(yù)期、智能終端滲透不及預(yù)期、國(guó)產(chǎn)化替代進(jìn)展緩慢以及綜合能源服務(wù)推廣緩慢等問(wèn)題。其主要原因在于，對(duì)新型電力系統(tǒng)下電網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)該采用何種技術(shù)路線，目前還沒(méi)有定論。
國(guó)家電網(wǎng)公司一級(jí)顧問(wèn)、中國(guó)工程院院士郭劍波曾表示，對(duì)于構(gòu)建新型電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，第一步要討論清楚系統(tǒng)是不是同步交流。“現(xiàn)在有很多不同的聲音，有提出直流，有提出交直流，我個(gè)人認(rèn)為，綜合考慮發(fā)展的漸進(jìn)過(guò)程和最終目標(biāo)，新型電力系統(tǒng)的主網(wǎng)應(yīng)以同步交流為主?！?
“為了適應(yīng)高比例清潔能源發(fā)電的特性，新型電力系統(tǒng)技術(shù)上要突出靈活性和柔性化。靈活的發(fā)電方式需要靈活的電力系統(tǒng)作為支撐。”基于此，中國(guó)工程院院士湯廣福認(rèn)為，新型電力系統(tǒng)更適宜采用柔性直流。
湯廣福表示，電力系統(tǒng)的柔性化需要廣泛運(yùn)用以柔性直流輸電為代表的柔性輸電方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。柔性直流就像一個(gè)完全可控的水泵，能夠精準(zhǔn)控制水流的方向、速度和流量，通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)的柔性化改造，可以讓調(diào)控更加靈活，在大規(guī)模接入清潔能源時(shí)確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
儲(chǔ)能需成為規(guī)?；`活調(diào)節(jié)電源
杜祥琬認(rèn)為，建設(shè)新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，其目的在于實(shí)現(xiàn)安全、可靠、靈活的供電，在常態(tài)下確保經(jīng)濟(jì)、社會(huì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在極端情況下也能保障供電安全。
郭劍波表示，這就需要考慮電網(wǎng)電量充裕性問(wèn)題?！皬淖罱鼛啄甑男履茉催\(yùn)行情況來(lái)看，某些地區(qū)的省級(jí)電網(wǎng)出現(xiàn)連續(xù)8天風(fēng)電出力低于10%，超過(guò)4天光伏出力低于10%。因此，現(xiàn)階段想要維持電量穩(wěn)定，儲(chǔ)能無(wú)疑是支撐新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)?！?
“但是，如果對(duì)儲(chǔ)能的并網(wǎng)條件和技術(shù)規(guī)范不進(jìn)行深入研究，儲(chǔ)能對(duì)電網(wǎng)的安全保障作用會(huì)大打折扣?！惫鶆ΣㄕJ(rèn)為，“現(xiàn)階段，我國(guó)同步機(jī)組的能力是正常額定電流的7-8倍，未來(lái)，電網(wǎng)如果仍以交流同步技術(shù)為主，需要強(qiáng)大的無(wú)功電壓支撐能力。當(dāng)前，儲(chǔ)能種類(lèi)繁多，電池特性各不相同，對(duì)于超高電流，逆變器僅能提供正常電流的1.2倍左右的容量。”
湯廣福認(rèn)為，近年來(lái)，電化學(xué)儲(chǔ)能在清潔能源開(kāi)發(fā)的帶動(dòng)下，以及各類(lèi)政策的傾斜下迎來(lái)飛速發(fā)展。但由于技術(shù)不成熟、經(jīng)濟(jì)成本高等因素，在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，仍無(wú)法成為規(guī)?；`活調(diào)節(jié)電源，不能完全滿(mǎn)足新型電力系統(tǒng)對(duì)于儲(chǔ)能的需求。
“建設(shè)新型電力系統(tǒng)不是一蹴而就，在儲(chǔ)能成為大規(guī)模靈活電源之前，應(yīng)采用柔性輸電等技術(shù)，發(fā)揮電力系統(tǒng)時(shí)空互補(bǔ)和多能互補(bǔ)的間接儲(chǔ)能作用，實(shí)現(xiàn)電能穩(wěn)定輸出。”湯廣福稱(chēng)。
源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同是破題關(guān)鍵
在業(yè)內(nèi)人士看來(lái)，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是一項(xiàng)極具開(kāi)創(chuàng)性、挑戰(zhàn)性的系統(tǒng)工程，堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)是基礎(chǔ)，源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同是關(guān)鍵。
一位不愿透露姓名的電網(wǎng)專(zhuān)家表示，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，需要傳統(tǒng)電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型。在調(diào)度運(yùn)行模式上，以大電源大電網(wǎng)為主要控制對(duì)象、源隨荷動(dòng)的調(diào)度模式，向源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)控制、輸配微網(wǎng)多級(jí)協(xié)同的調(diào)度模式轉(zhuǎn)變；在技術(shù)創(chuàng)新模式上，由以企業(yè)自主開(kāi)發(fā)為主，向跨行業(yè)跨領(lǐng)域合作開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)變。
“首先，縱向從發(fā)、輸、配、用及源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)協(xié)調(diào)規(guī)劃，橫向采用多能互補(bǔ)進(jìn)行平衡；其次，要發(fā)展多種類(lèi)型的商業(yè)化儲(chǔ)能技術(shù)，不再單一集中于電化學(xué)儲(chǔ)能電池；最后，要調(diào)動(dòng)各種靈活性資源，加強(qiáng)需求側(cè)管理?！倍畔殓陉U述新型電力系統(tǒng)構(gòu)建思路時(shí)說(shuō)，“預(yù)計(jì)到2025年，我國(guó)需求側(cè)響應(yīng)將達(dá)到7000萬(wàn)千瓦，占電網(wǎng)最大負(fù)荷的4%，長(zhǎng)期來(lái)看，需求側(cè)響應(yīng)有望突破20%?！?
杜祥琬同時(shí)表示，在電網(wǎng)發(fā)展方式上，要由以大電網(wǎng)為主，向大電網(wǎng)、微電網(wǎng)、局部直流電網(wǎng)融合發(fā)展轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)新形態(tài)電網(wǎng)與大電網(wǎng)的協(xié)同發(fā)展；在電源發(fā)展方式上，推動(dòng)新能源發(fā)電向集中式與分布式開(kāi)發(fā)并舉轉(zhuǎn)變，將分布式電源與儲(chǔ)能及數(shù)字化管理結(jié)合，建成一批“微網(wǎng)”和“虛擬電廠”，既可以獨(dú)立運(yùn)行，也可以與大電網(wǎng)互動(dòng)。
