中國儲能網(wǎng)訊:“在大規(guī)??稍偕茉床⒕W(wǎng)發(fā)電的背景下,要保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定,除了需要煤電深度調(diào)峰外,挖掘更多靈活性資源也至關重要”“目前我國靈活性資源明顯不足,制約著新能源成為發(fā)電側主體”“需要健全市場機制、價格機制,保證靈活性資源的有效釋放”……上述觀點是記者在7月19日召開的“構建新型電力系統(tǒng)的關鍵:靈活性資源挖掘”報告發(fā)布會暨研討會上聽到的聲音。
與會專家認為,受制于靈活性資源短缺和電力運行機制相對僵化,我國電力系統(tǒng)的靈活性明顯不足,導致新能源消納難題尚無法徹底解決。若不加以重視,未來我國電力系統(tǒng)的靈活性困境或將進一步加劇。屆時,靈活性不足,將從制約新能源消納的單一的發(fā)電經(jīng)濟性問題,擴展成為威脅電力供給安全性和經(jīng)濟性的雙重問題。
■■靈活性需求日益擴大
在“雙碳”目標下,高比例新能源接入成為未來電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和重要特征。以風光為主的新能源雖可提供綠色低碳電量,但需要大規(guī)模靈活性資源來保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。而目前,我國電力系統(tǒng)靈活性明顯不足。當前,風光發(fā)電量占比約為10%,依靠現(xiàn)有靈活性措施尚可勉強維持電力系統(tǒng)穩(wěn)定。但未來隨著風光發(fā)電占比持續(xù)提高,將給電力系統(tǒng)的消納能力帶來越來越大的挑戰(zhàn)。
“從短時間維度看,源荷側的高波動性,在靈活性資源快速調(diào)節(jié)能力不足的情況下,會影響電能質量。”華北電力大學講師張健分析,從長時間維度看,風電、光伏發(fā)電量的不確定性較高,極端情況下,靈活性資源的負荷跟蹤能力和電力充裕度不足,會引發(fā)電力供需不平衡,進而導致嚴重切負荷,影響社會的正常生產(chǎn)生活?!叭缃瘢娏ο到y(tǒng)的靈活性需求出現(xiàn)擴大趨勢。同時,新型電力系統(tǒng)的構建還要解決經(jīng)濟性、環(huán)保性和安全性3個目標?!?
在業(yè)內(nèi)專家看來,構建新型電力系統(tǒng)的關鍵在于對靈活性資源的挖掘,發(fā)電機組實施靈活性改造后,可對電力系統(tǒng)起到支撐和調(diào)峰作用。隨著時代的演變,需求側資源的功能和內(nèi)涵外延也在發(fā)生變化。
■■僅靠煤電靈活性改造難以滿足需求
新型電力系統(tǒng)需要怎樣的靈活性?《電力系統(tǒng)靈活性提升:技術路徑、經(jīng)濟性與政策建議》(以下簡稱“建議”)認為,分析電力系統(tǒng)靈活性應考慮方向性和時間性,從供給和需求兩端,提升電力系統(tǒng)短、中、長時間尺度內(nèi),向上和向下靈活調(diào)節(jié)的能力。
“短時間尺度的靈活性對應的是秒級和分鐘級,應對的是系統(tǒng)瞬時波動,靈活性體現(xiàn)的價值主要在于功率,功率的速度和調(diào)節(jié)的靈活性?!睆埥”硎?,中時間尺度的靈活性對應的是小時級、日內(nèi)或者多日,主要作用是通過削峰填谷平衡日內(nèi)調(diào)峰需求,價值體現(xiàn)在功率調(diào)節(jié)連續(xù)改變以及所對應的電能量的轉移。長時間尺度對應的是周、月或者季度,主要作用是滿足在更長時間尺度內(nèi),比如從夏季到冬季,系統(tǒng)負荷需求和供應之間的變化,價值主要體現(xiàn)為滿足跨周、跨月乃至跨季度的靈活調(diào)節(jié)需求。
建議認為,煤電適合進行小時級、跨日的出力調(diào)整,參與深度調(diào)峰;氣電適合進行秒級和分鐘級的功率調(diào)整,可緩解或消除風光出力的瞬時變化對電網(wǎng)的沖擊;儲能和抽水蓄能可在1分鐘—2分鐘內(nèi)完成從零至滿出力的調(diào)整,需求響應規(guī)模一般可達最大負荷的3%—5%,其提升系統(tǒng)靈活性的成本低于其他資源??傮w來看,靈活性資源的選擇需重點關注技術特點和經(jīng)濟性,需求響應和煤電靈活性改造的成本優(yōu)勢明顯,而抽水蓄能和短時儲能的調(diào)節(jié)性能占優(yōu)勢。
“相同規(guī)模的不同靈活性資源所帶來的系統(tǒng)效益不同,因此需合理配置靈活性資源,通過資源優(yōu)化組合提升綜合效益?!睆埥”硎?,僅靠煤電靈活性改造難以滿足新型電力系統(tǒng)需求,還需提前布局并加快其他靈活性資源的開發(fā)建設。靈活性資源的多元化,可兼顧電力系統(tǒng)的安全性、靈活性和經(jīng)濟性,實現(xiàn)電力系統(tǒng)靈活性的整體提升。
■■要通過市場機制確認價值
業(yè)內(nèi)人士普遍認為,“十四五”期間是能源低碳轉型的重要窗口期,也是構建現(xiàn)代能源體系的新階段。要把握這一重要戰(zhàn)略機遇期,推動電力系統(tǒng)靈活性從前瞻性概念探討轉向有規(guī)劃的周密部署。“應從新型電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷儲協(xié)同的視角來綜合考慮靈活性的需求與供應,將靈活性納入電力規(guī)劃、調(diào)度運行和市場交易等各環(huán)節(jié),保證靈活性資源在不同時間尺度上的合理配置,在實際運行中高效調(diào)用,并通過市場機制確認其價值?!睆埥≌J為。
華北電力大學教授袁家海提出,應立足資源的可得性,有序部署靈活性資源,“十四五”期間的首要重點是落實國家的煤電靈活性改造目標,確保達成既定的抽水蓄能投產(chǎn)目標,為實現(xiàn)2035年抽蓄中期規(guī)劃目標奠定堅實基礎。要堅持政策引導和市場機制建設并舉,推動新型儲能項目在電力系統(tǒng)中的部署,為“十四五”期末基本實現(xiàn)電化學儲能的商業(yè)化奠定條件。他強調(diào),應特別重視需求響應對系統(tǒng)靈活性的貢獻,“十四五”期間應努力實現(xiàn)需求響應的規(guī)?;统B(tài)化運行。
國家發(fā)改委能源研究所研究員周伏秋認為,建設新型電力系統(tǒng)是一個長期的系統(tǒng)工程。為適應新能源裝機占比持續(xù)提高這一重大基礎性變化,電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)均需重塑、重構、重定位,協(xié)同提供維護系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效、綠色高質量運行的綜合調(diào)節(jié)能力。新型電力系統(tǒng)的綜合調(diào)節(jié)能力建設既要統(tǒng)籌規(guī)劃、適度超前,也要因地制宜、優(yōu)化組合開發(fā)利用各類調(diào)節(jié)資源,同時要遵循綜合資源戰(zhàn)略規(guī)劃理論與方法,綜合考慮各類系統(tǒng)調(diào)節(jié)資源的可獲得性、技術可行性、經(jīng)濟可持續(xù)性和環(huán)境友好性等因素。