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摘要:发展新能源是缓解环境污染、应对气候变化、保障经济社会可持续发展的重要举措,面向“十三五”乃至2030年中长期发展,新能源发电在能源结构转型中将发挥重要作用。
关键词:新能源;消纳:电力系统;结构转型
近年来,随着我国化石能源的逐渐短缺,社会各界对于利用新能源进行发电的技术日益重视。现阶段,我国新能源发电技术持续进步,并且利用新能源进行发电所取得的成就显著,其不仅满足了当前社会的有电需求,同时对于促进社会可持续发展意义重大。不过,在利用新能源进行发电的过程中,还存在着一些问题有待解决。作为相关人员需要给予足够的重视,并采取有效措施加以解决,进而不断提高我国新能源发电效率和质量,以促进我国经济建设的更好发展。
1新能源消纳的关键影响因素
电力系统的特性是发、输、配、用电瞬时完成,电源调节能力、电网联通规模、负荷规模及响应能力共同决定了新能源消纳潜力。电力系统平衡的原则是调节常规电源出力跟踪负荷变化,当高比例新能源接入电力系统时,常规电源不仅要跟随负荷变化,还需要平衡新能源的出力波动,电源调节能力影响新能源消纳程度。电网互联后,可根据新能源出力灵活安排外送,相当于增大了新能源消纳空间。通过各类电能替代措施,增加用电规模,可为新能源消纳提供额外空间;通过需求侧响应可实现负荷的调节与转移,更好地适应新能源出力变化,减少弃风弃光现象。
2相关问题
2.1新能源消纳难、并网难
近年来,尽管风电、光伏等新能源发展迅速,但由于资源富集地与电力消费地不匹配、技术因素以及体制障碍导致的新能源消纳难、并网难仍是困扰行业发展的难题。目前,一方面是政府大力扶持新能源建设;另一方面却是大量的弃风弃光现象,光伏与风能发电有较多无处可用的尴尬境地。我国新能源面临着严重的“弃风(弃光)限电”问题,导致新能源开发不得不转向低风速、低光照地区,这些地区尽管没有消纳问题,但可开发的资源非常有限,且面临复杂的开发环境。尽管国家政策红利不断向新能源倾斜,但是弃风、弃水、弃光等问题依然存在,限制非化石能源出力。
2.2新能源消纳难、并网难背后的技术及体制因素
(1)缺乏技术经济可行性较高的新能源储存及输送设施。建设高电压等级、遠距离、大容量的外送通道,被认为是解决大规模新能源基地消纳问题的有效途径,但考虑到送出线路的利用效率,通道建设的经济性尚存疑问,且大规模新能源波动也会对受电端电网的安全运行带来影响。建设新能源外送通道仅改变了新能源的空间分布和利用,将局部地区的高新能源比例转变为更广大区域的低新能源比例,新能源的时间波动性并未改变,仍然需要其他能源电力支持。
(2)利益关系没有理顺是造成新能源消纳难的体制因素。在当前电力体制下,对于发电企业来说,发电计划由电网公司制定,上网电价由物价部门核准,只要能够低成本按计划发电,就能保证企业的正常经营和发展。在新能源装机规模日益增长的环境中,新能源具有优先上网、调度的优势,火电企业往往被迫为新能源调峰,企业的利益得不到保证,形成“风火竞争”“光火竞争”的利益格局,尤其是在能源需求放缓时,这一问题尤为突出。随着制造业转型去产能,工业用电量转为负增长,电力市场需求显著放缓,大量的新能源电力要进入市场,意味着原有火电水电的份额要减少,风电与光电各处受限。无论是火电调峰,还是风火替代、光火替代交易,都反映出当前新能源发展困境中的体制性因素。
3解决新能源消纳问题措施
3.1扩大电网覆盖范围,提高接纳新能源能力
“十三五”期间,全国继续扩大同步电网规模,逐渐形成统一的同步电网,促进新能源的跨区输送及消纳。2017年建成大气污染防治“四交四直”特高压工程和酒泉湖南、扎鲁特青州直流工程,2018年建成淮东
皖南直流工程。优化送端电源接入系统方案,加强送端电网建设,并探索建设大容量柔性直流示范工程,远距离汇集风电、光伏发电,实现风、光、水多能互补,最大限度解决弃风弃光问题。
3.2发展智能配电网,适应分布式新能源及多元化负荷接入
针对终端用电负荷呈现多样化、互动化、智能化的新趋势,综合应用智能配电网的各项新技术,满足分布式能源并网。通过实施实施用户智能友好互动工程和开展微电网示范工程,提升配电网接纳新能源、分布式电源及多元化负荷的能力,力争实现配电网对分布式电源的100%就地消纳。针对用户侧“双向互动”的新特征,可以利用限制短路电流、对传统保护方案进行改进、利用多点信息设计保护方案等思路重构继电保护方案,适应多电源复杂网络。
3.3政策保障及市场机制方面
营造有利于新能源消纳的政策环境。近期,出台相关政策保障新能源健康有序发展,比如完善新能源目标引导制度,建立健全绿色证书制度等。中长期来看,新能源在竞争性市场中将具有成本优势,政策保障可以适当淡出。逐步取消发电计划,推进电力跨省跨区交易,实现全国性资源优化配置。近期,有序放开发电计划,推进现货市场建设,建立新能源跨区消纳的市场机制。中长期,建立跨省区的全国性电力交易市场,促进跨省区资源优化配置和电力消纳,逐步实现各省区电力交易的开放与融合,形成覆盖更大范围的多层次电力交易平台。探索建立辅助服务市场,提高系统运行灵活性。近期,推动建立不同电源之间的利益补偿机制,继续尝试试点电力辅助服务市场。中长期,探索引入容量市场和辅助服务市场,促进灵活电源建设,增加电源参与辅助服务的灵活性。
4结束语
由于可利用发电的新能源种类较多,不同发电技术的要求也各有不同,因此必须准确把握未来新能源发电技术的发展方向,从而把握住相应的发电技术要点,以确保我国未来新能源发电具有更高的效率和质量保证,最终为社会的更好发展贡献力量。
关键词:新能源;消纳:电力系统;结构转型
近年来,随着我国化石能源的逐渐短缺,社会各界对于利用新能源进行发电的技术日益重视。现阶段,我国新能源发电技术持续进步,并且利用新能源进行发电所取得的成就显著,其不仅满足了当前社会的有电需求,同时对于促进社会可持续发展意义重大。不过,在利用新能源进行发电的过程中,还存在着一些问题有待解决。作为相关人员需要给予足够的重视,并采取有效措施加以解决,进而不断提高我国新能源发电效率和质量,以促进我国经济建设的更好发展。
1新能源消纳的关键影响因素
电力系统的特性是发、输、配、用电瞬时完成,电源调节能力、电网联通规模、负荷规模及响应能力共同决定了新能源消纳潜力。电力系统平衡的原则是调节常规电源出力跟踪负荷变化,当高比例新能源接入电力系统时,常规电源不仅要跟随负荷变化,还需要平衡新能源的出力波动,电源调节能力影响新能源消纳程度。电网互联后,可根据新能源出力灵活安排外送,相当于增大了新能源消纳空间。通过各类电能替代措施,增加用电规模,可为新能源消纳提供额外空间;通过需求侧响应可实现负荷的调节与转移,更好地适应新能源出力变化,减少弃风弃光现象。
2相关问题
2.1新能源消纳难、并网难
近年来,尽管风电、光伏等新能源发展迅速,但由于资源富集地与电力消费地不匹配、技术因素以及体制障碍导致的新能源消纳难、并网难仍是困扰行业发展的难题。目前,一方面是政府大力扶持新能源建设;另一方面却是大量的弃风弃光现象,光伏与风能发电有较多无处可用的尴尬境地。我国新能源面临着严重的“弃风(弃光)限电”问题,导致新能源开发不得不转向低风速、低光照地区,这些地区尽管没有消纳问题,但可开发的资源非常有限,且面临复杂的开发环境。尽管国家政策红利不断向新能源倾斜,但是弃风、弃水、弃光等问题依然存在,限制非化石能源出力。
2.2新能源消纳难、并网难背后的技术及体制因素
(1)缺乏技术经济可行性较高的新能源储存及输送设施。建设高电压等级、遠距离、大容量的外送通道,被认为是解决大规模新能源基地消纳问题的有效途径,但考虑到送出线路的利用效率,通道建设的经济性尚存疑问,且大规模新能源波动也会对受电端电网的安全运行带来影响。建设新能源外送通道仅改变了新能源的空间分布和利用,将局部地区的高新能源比例转变为更广大区域的低新能源比例,新能源的时间波动性并未改变,仍然需要其他能源电力支持。
(2)利益关系没有理顺是造成新能源消纳难的体制因素。在当前电力体制下,对于发电企业来说,发电计划由电网公司制定,上网电价由物价部门核准,只要能够低成本按计划发电,就能保证企业的正常经营和发展。在新能源装机规模日益增长的环境中,新能源具有优先上网、调度的优势,火电企业往往被迫为新能源调峰,企业的利益得不到保证,形成“风火竞争”“光火竞争”的利益格局,尤其是在能源需求放缓时,这一问题尤为突出。随着制造业转型去产能,工业用电量转为负增长,电力市场需求显著放缓,大量的新能源电力要进入市场,意味着原有火电水电的份额要减少,风电与光电各处受限。无论是火电调峰,还是风火替代、光火替代交易,都反映出当前新能源发展困境中的体制性因素。
3解决新能源消纳问题措施
3.1扩大电网覆盖范围,提高接纳新能源能力
“十三五”期间,全国继续扩大同步电网规模,逐渐形成统一的同步电网,促进新能源的跨区输送及消纳。2017年建成大气污染防治“四交四直”特高压工程和酒泉湖南、扎鲁特青州直流工程,2018年建成淮东
皖南直流工程。优化送端电源接入系统方案,加强送端电网建设,并探索建设大容量柔性直流示范工程,远距离汇集风电、光伏发电,实现风、光、水多能互补,最大限度解决弃风弃光问题。
3.2发展智能配电网,适应分布式新能源及多元化负荷接入
针对终端用电负荷呈现多样化、互动化、智能化的新趋势,综合应用智能配电网的各项新技术,满足分布式能源并网。通过实施实施用户智能友好互动工程和开展微电网示范工程,提升配电网接纳新能源、分布式电源及多元化负荷的能力,力争实现配电网对分布式电源的100%就地消纳。针对用户侧“双向互动”的新特征,可以利用限制短路电流、对传统保护方案进行改进、利用多点信息设计保护方案等思路重构继电保护方案,适应多电源复杂网络。
3.3政策保障及市场机制方面
营造有利于新能源消纳的政策环境。近期,出台相关政策保障新能源健康有序发展,比如完善新能源目标引导制度,建立健全绿色证书制度等。中长期来看,新能源在竞争性市场中将具有成本优势,政策保障可以适当淡出。逐步取消发电计划,推进电力跨省跨区交易,实现全国性资源优化配置。近期,有序放开发电计划,推进现货市场建设,建立新能源跨区消纳的市场机制。中长期,建立跨省区的全国性电力交易市场,促进跨省区资源优化配置和电力消纳,逐步实现各省区电力交易的开放与融合,形成覆盖更大范围的多层次电力交易平台。探索建立辅助服务市场,提高系统运行灵活性。近期,推动建立不同电源之间的利益补偿机制,继续尝试试点电力辅助服务市场。中长期,探索引入容量市场和辅助服务市场,促进灵活电源建设,增加电源参与辅助服务的灵活性。
4结束语
由于可利用发电的新能源种类较多,不同发电技术的要求也各有不同,因此必须准确把握未来新能源发电技术的发展方向,从而把握住相应的发电技术要点,以确保我国未来新能源发电具有更高的效率和质量保证,最终为社会的更好发展贡献力量。