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国网多措并举破解清洁能源“消纳症”

2017-03-18 10:43
月城清浅
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未来,抽水蓄能电站建设力度还将加大。国家能源局部署推进能源领域供给侧结构性改革,确定化解消纳存量、优化系统调度运行、发展抽水蓄能等调峰电源作为解决弃风弃光问题的重要举措。《电力发展“十三五”规划》中,指标更加明确:“十三五”期间建成1700万千瓦、开工建设6000万千瓦抽水蓄能电站。2020年2.1亿千瓦的风电装机容量目标,必然要求系统调节能力和保障手段的同步增强。加快建设抽水蓄能电站的战略意义和全局影响将更加凸显。

如果说建设外送通道和抽水蓄能电站是解决弃风问题的长久之计,那么优化系统运行方式和扩大跨省跨区交易规模则是更为直接和高效的良策,也充分体现了电网调度侧的精准和公平。

为提高新能源预测预报和调度水平,国家电网公司全面部署新能源功率预测系统,建成世界上规模最大、信息最全的风电运行实时调度监测网络。截至2015年底,27个省级调度机构就已全部部署风功率预测系统,实时调度监测网络实现国家电网调度范围内风电场全覆盖。

更直接的举措是实施电能替代、电力直接交易、新能源企业与自备电厂发电权置换等措施,努力拓展新能源消纳市场。2016年,电采暖、港口岸电等4.1万个电能替代重点项目的实施共完成替代电量1030亿千瓦时。同时,该公司推进风电供暖,投资超8000万元,为吉林洮南等8个风电供热站建设配套电网,优先安排参与供暖的风电场发电。仅新疆达坂城风电清洁供暖示范项目每年就能消纳风电1.2亿千瓦时,与原有供暖设施相比,可减少标煤消耗4万吨。

此外,依托大电网、大市场,国家电网发挥交易市场平台作用,打破省间壁垒,鼓励新能源企业积极参与外送,支持西部北部风电等清洁能源通过集中交易、双边交易等市场化交易方式实现跨区跨省消纳。2016年全年,北京电力交易中心开展各类交易1200余次,完成包括新能源在内的市场化交易电量7907亿千瓦时,同比增长59%。

以技术创新提升电力系统接纳能力

持续加强新能源技术研发创新,提高各级电网智能化水平,增强新能源发电的可控性,是加快新能源发展的重要推动力

都说新能源大规模消纳难。难在哪里?预测难、控制难、调度难。中国电科院新能源所专家表示,必须在风电并网运行的核心技术上攻克难关,在有效提高新能源接纳能力的同时,确保电网运行的稳定性。

围绕建设坚强智能电网,从技术研发到工程示范再到标准规范,国家电网持续在创新上用力。“十二五”以来,已累计投入超20亿元开展课题研发,研究领域覆盖新能源发电装备、新能源并网仿真及规划、大容量储能等,多项关键技术取得突破。如采用先进控制手段优化风电场有功出力,解决风机低电压穿越、新能源集群控制等重大技术问题;研究高压大容量柔直关键技术,缓解风电基地高比例可再生能源高效接纳和外送问题;发展储能技术,推进虚拟同步机研究,促进新能源并网消纳。

值得一提的是,2016年12月,国家风光储输示范工程荣获中国工业大奖。该工程是目前世界最大的集风电、光伏、储能装置和智能输电“四位一体”的新能源综合性示范工程,让风电、光伏发电与储能发电搭配成像火电一样稳定可靠的电源,实现大规模并入电网。

国家风光储输示范工程相关负责人介绍说,工程储能技术的创新,削弱了风光出力的“毛刺”,解决了“安全”这一电网运行最核心的问题。目前,示范工程已累计输电超过28亿千瓦时,创新成果应用于美国及我国宁夏、青海多个新能源联合发电示范工程,让大规模新能源精益化运行拥有强有力的技术支撑。

为了让风电场与电网在相同的语言体系内协调发展,截至2016年年底,国家电网公司累计发布新能源相关技术国际标准1项、国标19项、行标40项、企标40项。

针对弃风弃光问题,曾有业内人士表示,如果在新能源迅猛发展的“十二五”之初,国家有关部门就能意识到新能源电源和电网工程协调发展的重要性,超前核准一批“三北”地区电力外送通道项目,那么,弃风、弃光也许不会像现在这么严重。

这样的“也许”并不能改变现状,其意义更在于反思和探究未来。

《电力发展“十三五”规划》和《风电发展“十三五”规划》都在解决弃风问题上布局落子——首先在可再生能源的布局上要进行优化,弃风弃光的地区要适当放缓规模和节奏;其次,坚持集中建设与分散建设并举的原则;最后,全面提升系统的灵活性,提高电力系统的调峰能力。

令人欣慰的是,以国家电网为代表的能源企业已经在这样的路径上开始实践。“力争2017-2018年,弃风弃光矛盾得到有效缓解,到2020年,根本解决新能源消纳问题,弃风弃光率控制在5%以内。”这正是国家电网公司立足电网本职提出的方向和目标。

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