中國儲能網(wǎng)訊：新型電力系統(tǒng)是清潔低碳、安全可控、靈活高效、智能友好、開放互動的電力系統(tǒng)，是對傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的跨越升級。
隨著新型電力系統(tǒng)建設的推進，電網(wǎng)的安全基礎、運行機理都在同步發(fā)生變化。電網(wǎng)調度是電網(wǎng)的發(fā)電、供電、用電運行組織、指揮、指導和協(xié)調中心，是電網(wǎng)安全平穩(wěn)運行的神經(jīng)中樞。如何讓電網(wǎng)適應新型電力系統(tǒng)建設，實現(xiàn)安全平穩(wěn)運行，電網(wǎng)調度是重要一環(huán)。
在浙江推進新型電力系統(tǒng)建設過程中，電網(wǎng)調度面臨著新能源和外來電“兩個不確定性”、源網(wǎng)荷儲資源海量化復雜化、電網(wǎng)調度技術迭代升級等一系列考驗，亟需優(yōu)化轉型。而打造低碳、彈性、智慧的調度體系是電網(wǎng)調度接下來的目標。
#“雙碳”談e談 本期“雙碳”談e談欄目探討“浙江如何打造新型電力系統(tǒng)調度體系”這一話題。本期我們邀請到國網(wǎng)浙江電力調控中心專家樓賢嗣，為我們解讀“低碳、彈性、智慧”的調度體系的深度要義。
聚焦清潔能源消納 打造低碳調度
對浙江而言，打造新型電力系統(tǒng)，首先要解決新能源和外來電的兩個不確定性問題。
目前，浙江省電源裝機結構中火電仍是第一大電源，但占比呈現(xiàn)逐年遞減的趨勢。2021年浙江新能源裝機達到2498萬千瓦，裝機占比同比提高28.6個百分點，已成為浙江省內第二大電源。到2030年新能源裝機將突破6000萬千瓦，最大日間新能源發(fā)電功率波動可達2700萬千瓦。
此外，為保障浙江大受端電網(wǎng)的電力供應，浙江全力爭取清潔外來電力。賓金、靈紹兩大特高壓直流“高速公路”源源不斷地將西南水電、西北新能源送入省內，2021年，浙江電網(wǎng)最大外來電力達3578萬千瓦，統(tǒng)調口徑最高占比達到44.8%。高比例的外來電，也意味著需要更大的電網(wǎng)調節(jié)能力用以承載。
針對上述問題，國網(wǎng)浙江電力充分聚合各類調節(jié)資源，推進源網(wǎng)荷儲一體互動的新型調度體系建設，提高新能源多時間尺度功率預測精度，實現(xiàn)對各類調度對象的智能控制與統(tǒng)籌優(yōu)化，持續(xù)提升特高壓通道輸送清潔能源的能力。預計到2025年，浙江將初步完成傳統(tǒng)調度體系向新型調度體系轉變，全力打造國家電網(wǎng)新型調度體系的浙江樣板，實現(xiàn)新能源功率預測精度、新能源消納等指標領先。
精準預測新能源發(fā)展。做好新能源承載力測算，完成省內“十四五”規(guī)劃“風光倍增”任務。提升新能源超短期和中期功率預測精度，開展大規(guī)模海上風電集群的全天候預測預警技術研究與應用，利用局部網(wǎng)格加密、建設區(qū)域氣象監(jiān)測站等技術，逐步提高分布式光伏預測精度。
全力支撐新能源發(fā)展。在政策層面推動電力市場、能源市場和碳市場融合發(fā)展，構建適應新能源發(fā)展的碳電協(xié)同現(xiàn)貨市場運行模式，充分體現(xiàn)電力的商品價值、安全價值、綠色價值，發(fā)揮電力市場對能源清潔低碳轉型的支撐作用。預計到2025年，浙江將形成競爭充分、開放有序的多元化市場格局，源網(wǎng)荷儲互動交易電力規(guī)模占全省最大負荷5%以上。
多渠道拓展外來清潔電。積極與國調中心、華東分部調控中心和送端省份對接爭取來電清潔電力，充分利用特高壓骨干網(wǎng)架對電能的跨時空配置能力，提高新能源輸送通道清潔電力占比，持續(xù)提升已建通道清潔電力比重。新建通道提升清潔電力比例，力爭2023年迎峰度夏前建成白鶴灘至浙江特高壓直流工程，增加外來輸電能力800萬千瓦，清潔電量300億千瓦時，相當于減排二氧化碳2250萬噸。
聚焦源網(wǎng)荷儲互動 打造彈性調度
隨著分布式新能源、虛擬電廠、儲能、電動汽車等新對象廣泛接入，裝機、電量將由化石電源占主導向清潔電源主導轉變，主體電源出力由連續(xù)可控向強不確定性、弱可控轉變，各類清潔能源將逐步成為裝機主體、出力主體、電力供應主體。
新能源無法像火電等傳統(tǒng)電源出力跟隨負荷變化，可能出現(xiàn)負荷高峰時段新能源出力很小或負荷低谷時段新能源出力很大的情況。因此，傳統(tǒng)“源隨荷動”的實時平衡調度方式已無法適應。
另一方面，分布式電源的發(fā)展改變了原本省級電網(wǎng)控制電力平衡的常態(tài)，使得電力電量供給來源下沉至低電壓等級網(wǎng)絡，地縣調度機構也將分擔更多新能源與負荷管控工作。電網(wǎng)調度運行面臨從“省級平衡”到“多級平衡”的轉變。
供電員工正利用源網(wǎng)荷儲協(xié)調控制系統(tǒng)，對海寧全市源、網(wǎng)、荷、儲四側資源狀態(tài)進行實時監(jiān)控｜吳亦冰 攝
“我們將積極對接國家電網(wǎng)公司發(fā)展戰(zhàn)略和實施方案，立足浙江省情、企情、網(wǎng)情，利用好多元融合高彈性電網(wǎng)建設的先發(fā)優(yōu)勢，進一步推進‘源-網(wǎng)-荷-儲’四側要素協(xié)調互動，支撐好新型電力系統(tǒng)省級示范區(qū)安全運行?！眹W(wǎng)浙江電力調控中心吳華華表示。
未來，國網(wǎng)浙江電力將從源網(wǎng)荷儲四側發(fā)力，提升電網(wǎng)調度的彈性。
在電源側，推動能源供應多元清潔。通過優(yōu)化新投產(chǎn)新能源等電源并網(wǎng)流程，實現(xiàn)新能源“能并盡并、能用盡用”，預計滿足“十四五”期間新增1700萬千瓦以上的風、光新能源接入。深入挖掘外來電和浙江核電資源，預計到2035年，推動新增外來電清潔比例不低于50%，三澳、金七門等一批沿海大核電有序建成投產(chǎn)，推動核電參與系統(tǒng)調峰。
在電網(wǎng)側，通過虛擬電廠聚合、柔性潮流控制、主配網(wǎng)無功協(xié)同、最優(yōu)潮流優(yōu)化等手段，進一步提升電網(wǎng)運行效能。一方面，加快構建以特高壓交流環(huán)網(wǎng)為主心骨、特高壓直流為受電主動脈的堅強大受端特高壓網(wǎng)架格局，提升電網(wǎng)設備承載能力，提升外來電受入可靠性。另一方面，加快建成智能堅強配電網(wǎng)，滿足各類分布式能源等接入。有序推進園區(qū)、社區(qū)光儲充一體化，形成分布式新能源就近并網(wǎng)、就地消納的高效利用模式。
在負荷側，加快推進“一鍵響應”工程，引導全社會樹立節(jié)能低碳生活理念，主動參與電網(wǎng)柔性互動。試點通過可中斷負荷、負荷聚合商等提供輔助服務，積極參與電網(wǎng)調節(jié)互動，增強電網(wǎng)柔性調節(jié)能力。升級負用負控系統(tǒng)，實現(xiàn)負荷可中斷響應，建成日前、小時級、分鐘級、秒級等多時間尺度的需求響應資源池。計劃到2025年，參與電網(wǎng)友好互動的負荷資源池規(guī)模達到千萬千瓦級，需求響應能力達到最大負荷的7%。
在儲能側，根據(jù)規(guī)劃，2025年浙江抽水蓄能裝機容量將超過800萬千瓦，新型儲能將超過300萬千瓦。國網(wǎng)浙江電力將統(tǒng)籌管理多時間尺度、多類型儲能資源，打造多層級儲能調控體系，充分發(fā)揮儲能資源的靈活調節(jié)能力。預計到2035年，各類型儲能成為新能源消納和參與調節(jié)的主要支撐。
供電員工在杭州電網(wǎng)應急電源基地——35千伏儲能電站進行設備檢測｜姚靖霖 攝
聚焦防御體系構建 打造智慧調度
隨著白鶴灘-浙江特高壓等重點工程推進，預計“十四五”末，浙江將建成“一環(huán)四直”特高壓混聯(lián)結構，浙江電網(wǎng)電力電子化特征更加明顯，電力電量平衡的隨機波動性愈加顯著，需更新電力系統(tǒng)控制與保護等二次設備、升級電網(wǎng)調度體系，電網(wǎng)安全壓力增大。同時，由于海量分布式資源通過光纖、5G和無線等多種方式接入，同樣面臨安全壓力的還有網(wǎng)絡安防。
如何讓電網(wǎng)調度更安全且智慧，國網(wǎng)浙江電力將加快新型電力系統(tǒng)運行機理認知，比如開展新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定機理和故障特性研究、建設相應的全電磁仿真平臺。構建適應新型電力系統(tǒng)的電網(wǎng)防御體系，重點攻克適應低慣量和高比例電力電子系統(tǒng)的保護新原理和穩(wěn)定控制新技術。預計到2025年，國網(wǎng)浙江電力調控中心將具備特高壓及柔性直流、分布式潮流控制、低頻輸電等新型輸電技術全電磁暫態(tài)仿真能力。
不斷優(yōu)化升級，為智慧調度的打造創(chuàng)造硬件條件。持續(xù)對電網(wǎng)內老舊保護和安控裝置等設備進行改造，加快保護設備模塊化升級和保護運維數(shù)字化升級，建設浙江電網(wǎng)適應新型電力系統(tǒng)的“三道防線”狀態(tài)監(jiān)測和定值策略管控平臺。繼續(xù)推進省地兩級新一代調度技術支持系統(tǒng)建設，擴大新一代變電站二次系統(tǒng)建設試點范圍，提高二次系統(tǒng)安防能力與運維工作效率。預計到2025年，國網(wǎng)浙江電力將完成省地兩級調控中心新一代調度技術系統(tǒng)升級改造，顯著提升大電網(wǎng)調度“預想、預判、預控”能力。
提升數(shù)字賦智能力。繼續(xù)開展5G調控領域應用試點，推動骨干傳輸網(wǎng)、終端通信接入網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)等高質量通信設施建設，為新型電力系統(tǒng)提供高效靈活的通信基礎。完成5G電力虛擬專網(wǎng)網(wǎng)絡安全體系建設，支撐源網(wǎng)荷儲秒級可中斷負荷終端、分布式資源等安全、靈活、可靠接入。
“未來，我們將加快數(shù)字化改革與能源技術革命相融合，以‘兩個新一代、一個5G示范’為基礎，全力構建智慧調度技術支撐體系，讓新型電力系統(tǒng)的調度運行大腦更加聰明。” 國網(wǎng)浙江電力調控中心錢建國說道。
