吴安平:构建新型电力系统不可能在现有电网体制下顺利进行

  发布时间: 2022年06月24日 12:17:59   作者: 广丰能源网

  新型电力系统是对传统电力系统近乎颠覆性的重塑,构建新型电力系统不可能在现有电网体制下顺利进行。2021年3月中央财经委员会第九次会议确定将“构建以新能源为主体的新型电力系统”作为国家发展战略的同时,提出继续“深化电力体制改革”的要求,其中无疑包含电网体制改革。紧接着2021年10中央下发的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》明确将“推进电网体制改革”写入文件。

  新型电力系统构建需要电网体制改革为其清除障碍和提供保障,这一认识从理论上讲没有疑问,但在实践中并没有引起足够重视。近期国家发展改革委和能源局密集下发的有关“十四五”现代能源体系和可再生能源发展规划以及一系列促进能源低碳绿色转型和“双碳目标”落地的文件中,制定和出台了很多新的政策和措施,但遗憾的是对如何“推进电网体制改革”只是泛泛一提没有给出具体方案。

  本文从学术研究的角度,在能源低碳绿色转型和构建新型电力系统成为国家战略的背景下,研究电网体制改革与新型电力系统构建的关系,探讨应当建立怎样的电网体制才能与新型电力系统相适应的问题。基本思路是从把握新型电力系统基本特征和发展趋势入手,研究电网体制改革的深层次原因和现实必要性,回顾电网体制改革走过的历程和带来的启示,重点阐述电网体制改革的两项任务(建设区域电网和输配分开)对构建新型电力系统的意义,以存在问题和改革目标为导向,提出以“区域电网+输配分开”替代“超级垄断+输配合一”的电网体制改革建议方案。

  由于电力体制改革是一个系统工程,包括电网体制改革在内的各项任务相互关联,具有相辅相成关系,因此本文还对电力规划体制改革、电网调度体制和调度原则调整、配电网微平衡市场建设等问题进行探讨并提出相关建议。

  一、新型电力系统的基本特征和发展趋势

  (一)新型电力系统与传统电力系统的主要区别

  1、两者的技术路线和发展形态迥然不同。传统电力系统遵循的发展路线是:机组容量越来越大、电源越来越集中、电压等级越来越高、输电距离越来越远,注重电从远方来,电网的层叠化、集中化、同步化程度不断提高。这条路线的实质就是用不断提高电压等级的办法解决电网发展问题。

  新型电力系统的发展路线则是:根据新能源的特性,以分布式开发为主,将海量小型、分散的电源,主要接入配电网或一般高压电网,注重电自身边来,电网趋向扁平化、分布化、局域化。这条路线的实质是遵循电网的“第一性原理”和分区平衡规律,依靠新能源开发利用技术与信息通信技术的创新融合,建设柔性化、数字化电网,实现人类能源的可持续发展。

  2、系统的技术特性发生重大变化。新型电力系统的基本特征是“两高”,即高比例光伏和风能发电、高比例电力电子设备,由此导致电网技术特性在三个方面发生重大变化:一是延伸出“两低”现象,即系统转动惯量和短路容量降低。传统电网规模扩大时,系统转动惯量和短路容量会相应增大,基本成正比关系;但新型电力系统情况却相反,太阳能和风电的装机容量越大,火电被替代数量越多,系统的转动惯量和短路容量则变得越小。二是系统运行机理发生相应变化。传统电力系统是交流同步发电机占绝对主导地位的系统,新型电力系统则是拥有高比例变流器的交直流混联系统,交流发电机的主导地位不断弱化,局部供电网出现直流化倾向。三是电源出力特性明显变差。传统电源核电、煤电、气电以及水电,出力基本稳定可控,光伏和风能发电等新能源出力则具随机性、波动性和间歇性,向新型电力系统的安全稳定供电提出严峻挑战。

  3、储能成为不可或缺的第四要素。安全稳定供电的需要和技术的创新进步,使储能与电源、电网、负荷并列,成为新型电力系统不可或缺的第四要素,传统系统电力发供用同时完成的特性正在部分被改变。遍及电网各个环节的各种储能设备和储能系统,正在创造电力电量平衡新的机制和模式。有两个变化趋势特别值得关注:一是电动汽车普及产生的“储电于民”的结果,为需求响应提供了更大空间;二是煤电、气电等传统电源被认定为广义的储能电源,承担调峰调频和应急备用等任务。在新型电力系统中电源基本上可以分为两类:为主的一类是直接利用太阳实时产生的能量发电的电源,如光伏和风能发电;为辅的一类是利用地球以往储存的太阳能或者其它能量,以及人工储存的能量发电的电源,如煤电、生物质、核电、常规水电、抽水蓄能和氢气发电等,它们将保持与新型电力系统不同发展阶段相适应的规模长期存在。

相关文章

  • © 2019 广丰能源网 版权所有 | 88888888 | 网站地图|