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蓝冠网址_评 | 新型电力系统灵活性资源从哪儿来?

北极星智能电网在线讯:“在大规模可再生能源并网发电的背景下,要保证电网安全稳定,除了需要煤电深度调峰外,挖掘更多灵活性资源也至关重要”“目前我国灵活性资源明显不足,制约着新能源成为发电侧主体”“需要健全市场机制、价格机制,保证灵活性资源的有效释放”……上述观点是记者在7月19日召开的“构建新型电力系统的关键:灵活性资源挖掘”报告发布会暨研讨会上听到的声音。

与会专家认为,受制于灵活性资源短缺和电力运行机制相对僵化,我国电力系统的灵活性明显不足,导致新能源消纳难题尚无法彻底解决。若不加以重视,未来我国电力系统的灵活性困境或将进一步加剧。届时,灵活性不足,将从制约新能源消纳的单一的发电经济性问题,扩展成为威胁电力供给安全性和经济性的双重问题。

■■灵活性需求日益扩大

在“双碳”目标下,高比例新能源接入成为未来电力系统的发展趋势和重要特征。以风光为主的新能源虽可提供绿色低碳电量,但需要大规模灵活性资源来保障电网的安全稳定运行。而目前,我国电力系统灵活性明显不足。当前,风光发电量占比约为10%,依靠现有灵活性措施尚可勉强维持电力系统稳定。但未来随着风光发电占比持续提高,将给电力系统的消纳能力带来越来越大的挑战。

“从短时间维度看,源荷侧的高波动性,在灵活性资源快速调节能力不足的情况下,会影响电能质量。”华北电力大学讲师张健分析,从长时间维度看,风电、光伏发电量的不确定性较高,极端情况下,灵活性资源的负荷跟踪能力和电力充裕度不足,会引发电力供需不平衡,进而导致严重切负荷,影响社会的正常生产生活。“如今,电力系统的灵活性需求出现扩大趋势。同时,新型电力系统的构建还要解决经济性、环保性和安全性3个目标。”

在业内专家看来,构建新型电力系统的关键在于对灵活性资源的挖掘,发电机组实施灵活性改造后,可对电力系统起到支撑和调峰作用。随着时代的演变,需求侧资源的功能和内涵外延也在发生变化。

■■仅靠煤电灵活性改造难以满足需求

新型电力系统需要怎样的灵活性?《电力系统灵活性提升:技术路径、经济性与政策建议》(以下简称“建议”)认为,分析电力系统灵活性应考虑方向性和时间性,从供给和需求两端,提升电力系统短、中、长时间尺度内,向上和向下灵活调节的能力。

“短时间尺度的灵活性对应的是秒级和分钟级,应对的是系统瞬时波动,灵活性体现的价值主要在于功率,功率的速度和调节的灵活性。”张健表示,中时间尺度的灵活性对应的是小时级、日内或者多日,主要作用是通过削峰填谷平衡日内调峰需求,价值体现在功率调节连续改变以及所对应的电能量的转移。长时间尺度对应的是周、月或者季度,主要作用是满足在更长时间尺度内,比如从夏季到冬季,系统负荷需求和供应之间的变化,价值主要体现为满足跨周、跨月乃至跨季度的灵活调节需求。

建议认为,煤电适合进行小时级、跨日的出力调整,参与深度调峰;气电适合进行秒级和分钟级的功率调整,可缓解或消除风光出力的瞬时变化对电网的冲击;储能和抽水蓄能可在1分钟―2分钟内完成从零至满出力的调整,需求响应规模一般可达最大负荷的3%―5%,其提升系统灵活性的成本低于其他资源。总体来看,灵活性资源的选择需重点关注技术特点和经济性,需求响应和煤电灵活性改造的成本优势明显,而抽水蓄能和短时储能的调节性能占优势。

“相同规模的不同灵活性资源所带来的系统效益不同,因此需合理配置灵活性资源,通过资源优化组合提升综合效益。”张健表示,仅靠煤电灵活性改造难以满足新型电力系统需求,还需提前布局并加快其他灵活性资源的开发建设。灵活性资源的多元化,可兼顾电力系统的安全性、灵活性和经济性,实现电力系统灵活性的整体提升。

■■要通过市场机制确认价值

业内人士普遍认为,“十四五”期间是能源低碳转型的重要窗口期,也是构建现代能源体系的新阶段。要把握这一重要战略机遇期,推动电力系统灵活性从前瞻性概念探讨转向有规划的周密部署。“应从新型电力系统源网荷储协同的视角来综合考虑灵活性的需求与供应,将灵活性纳入电力规划、调度运行和市场交易等各环节,保证灵活性资源在不同时间尺度上的合理配置,在实际运行中高效调用,并通过市场机制确认其价值。”张健认为。

华北电力大学教授袁家海提出,应立足资源的可得性,有序部署灵活性资源,“十四五”期间的首要重点是落实国家的煤电灵活性改造目标,确保达成既定的抽水蓄能投产目标,为实现2035年抽蓄中期规划目标奠定坚实基础。要坚持政策引导和市场机制建设并举,推动新型储能项目在电力系统中的部署,为“十四五”期末基本实现电化学储能的商业化奠定条件。他强调,应特别重视需求响应对系统灵活性的贡献,“十四五”期间应努力实现需求响应的规模化和常态化运行。

国家发改委能源研究所研究员周伏秋认为,建设新型电力系统是一个长期的系统工程。为适应新能源装机占比持续提高这一重大基础性变化,电力系统的各个环节均需重塑、重构、重定位,协同提供维护系统安全、稳定、高效、绿色高质量运行的综合调节能力。新型电力系统的综合调节能力建设既要统筹规划、适度超前,也要因地制宜、优化组合开发利用各类调节资源,同时要遵循综合资源战略规划理论与方法,综合考虑各类系统调节资源的可获得性、技术可行性、经济可持续性和环境友好性等因素。


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