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    新一轮能源革命,电网作用更加凸显

    发布日期: 2018-06-27 信息来源: 稿件库

            分布?#28966;?#20239;板布满屋顶,风力发电机扎根农牧民?#19994;?#24237;院,穿戴式薄膜太阳能装置让人人成为移动的电源……这也许是未来某一天的日常情景,有些正在成为现实。随着分布式能源技术的快速发展和新能源大规模并网,一个崭新的能?#35789;?#20195;离我们越来越近。届时,电网将在能源生产和消费中扮演什么角色?电网作为能源资源转换利用的枢纽和基础平台的作?#23186;?#24471;?#35282;?#21270;还是削弱?本报记者带着这些疑?#20160;?#35775;了有关专家。

      只有大电网才能在更大范围消纳新能源

      5月17日,青海省互助土族自治县班彦新村喜气盈门,设在村里的光伏扶贫电站就要成为青海省首个接入国网光伏云网2.0平台的电站,身穿红马甲的海东供电公司员工进进出出,检查着配电设备运行情况。

      “我们村里盖了新房,连猪圈上都装起了光伏板,到年底还能有一些发电收益。”村民吕有贤?#28304;?#37324;的分布?#28966;?#20239;电站赞赏有加。

      青海互助的光伏扶贫电站是我国近年来分布?#28966;?#20239;发电大规模接网的一个缩影。

      革命老区安徽金寨自2014年起作为光伏扶贫的“试验田”,开启了一系列卓有成效的探索。截至目前,金寨县光伏扶贫电站总规模已达19.02万千瓦,发电余额足额上网,通过一条500千伏线路实现电力外送。

      “可?#36816;担?#30005;网为我们实现分布?#28966;?#20239;发电大规模接网和精准脱贫发挥?#21496;?#22823;的作用。没有电网,我们发出的电就卖不出去;没有电网,我们的分布?#28966;?#20239;发电装置就是摆设。”金寨县扶贫移民局?#26412;?#38271;?#21592;?#35828;。

      新一轮能源革命的一大标志是清洁能源大规模开发利用。在新一轮能源革命?#24179;?#36807;程中,风能、太阳能、水能等清洁能源蓬勃发展。国家电网对新能源?#21335;?#32435;能力也在显著提升,2017年,全年弃电量和弃电率实现“双降”,国家电网经营区内弃风电量345亿千瓦时,同比?#38470;?3%,弃风率为12.9%,同比?#38470;?.9个百分点;弃光电量67.4亿千瓦时,同比?#38470;?%,弃光率6.3%,同比?#38470;?.7个百分点。这些数字证明,新能源发电要大发展,离不开大电网的支撑作用。

      与?#36865;?#26102;,分布式能源的发展使众多的电力客户正在发生转变。“原本,这些电力客户仅仅是电力消费者,如今随着分布式能源技术的进步,他们正在转变为电力的提供者,这种转变正在改变着我们每个人的生活。”国网能源研究院新能源与统计研究所黄碧斌博士对记者说,与传统能源生产消费方式下的电气化相比,再电气化进程在生产侧和消费侧同步发力的特征十分明显。

      分布式能?#32431;?#36895;发展,是否意味着电网不再重要?就我国国情?#32431;矗?#25105;国经济社会处于快速发展阶段,?#21496;?#29992;电量仅为发达国?#19994;?#20116;分之一,增长空间仍十?#24535;?#22823;,仅仅依靠分布式能源,难以满足快速增长的电力需求。近年来,分布式电源虽快速起步,但未来一段时期内?#36234;?#21463;到资源条件、商业模式等因素制约,难以大规模替代煤电、水电、核电、风电、光伏发电等大型电源,需要通过集中式发电和大规模远距离输电满足将来的用电需求。此外,分布式电源所发出的电力同样需要接入到大电网中进行销售。

      黄碧斌表示,虽然电力系统面临的?#38382;?#27491;因能源革命的深入?#24179;?#21457;生变化,但电网连接能源生产和消费,作为能源资源转换利用的枢纽和基础平台的作用依然没有改变,电网在?#35270;?#21644;引领再电气化进程中?#36234;?#21457;挥关键作用。“大电网伴随着电力工业发展的需要逐步发展起来,作为大机组、大电源高效开发利用的解决方案,以及实现大范围资源优化配置的平台,大电网目前仍是世界各国电网的主要形态。近年来,虽然随着热电冷多联供技术和风电、太阳能等新能源发电技术的进步,分布式能源在一些国?#19994;?#21040;发展和应用,但分布?#28966;?#30005;未来?#36234;?#26159;集中?#28966;?#30005;的补充。”

      分布式能源需要更坚强智能的电网作支撑

      美国电力工业组织爱迪生电力协会在一份报告中警告说,“电力行业尤其是电网企业正在面临分布式电源‘破坏性的挑战’,正如固定电话产业受到移动电话技术的冲击,电力公司也担心,随着越来越多的公司和家庭、个人启用太阳能、风能和其他新能源自行生产电能,他们将失去顾客和收入,与?#36865;?#26102;,还得继续负担维系庞大电网的费用。”

      ?#29575;登?#20917;是怎么样的?让我们通过一组数据来了解。当前,我国分布?#28966;?#20239;?#26102;?#21457;式增长态势。截至2017年年底,我国分布?#28966;?#20239;发电装机容量2966万千瓦,同比增长190%;新增装机容量1944万千瓦,同比增长370%。国家电网经营区内,分布?#28966;?#20239;发电累计并网容量2810万千瓦,同比增长207%,累计并网户数74.28万户,同比增长265%。新增并网容量1894万千瓦,同比增长330%。在国家电网供区内,共有8个省份分布?#28966;?#20239;发电累计并网容量超过了100万千瓦。

      与?#36865;?#26102;,我国发电装机容量、售电量、跨省交易电量也向更高纪录发起冲击。2017年,国家电网供区售电量38745亿千瓦时,同比增长7.5%,省间交易电量8735亿千瓦时,同比增长10.6%,营业收入23237亿元,同比增长10.9%。这组数据当中,省间交易电量的快速增长,反映出大电网省间调配能源作用仍然处于主流地位。

      有关专家告诉记者,分布式能源的快速发展并不是不再需要大电网,而是需要更加坚强智能的大电网作为支撑。

      分布式能源发展最突出的一个瓶颈,在于其间歇?#38498;退?#26426;性。分布式能源发电无论是风能还是太阳能,均具有随机性强、出力不稳定、调峰调频能力差、不能大规模储存的特性,在发电过程中可能对电网造成功?#23454;某?#20987;,影响客户的用电质量。此外,技术瓶颈导致分布式能源发电成本居高难下,尚未形成规模经济,产业运营的总体成本偏高。

      一方面,出于提高供电可靠性的考虑,除了少数偏远地区独立运行的分布式电源外,分布式电源一般均接入电网,正常运行时由电网为其提供电压频率支撑、系统备用等服务,发生故障或检修退出时,由电网继续为其客户提供可靠的电力服务,以满足电力客户的可靠供电要求。

      另一方面,为了节约投资,获得最优的经济效益,分布式电源在设计时,往往以客户的基本用电负荷、部分重要用电负荷作为容量选择的参考。因此,在客户用电高峰时期,分布式电源很有可能无法完全满足客户的用电需求,或在客户的用电?#20984;?#26102;期,分布式电源电量过剩,需要大电网为分布式电源和用户提供电量调剂余?#34180;?/p>

      分布式电源大量接入将导致配电网潮流双向流动,成为有源网络,出现本地分布式电源发电过剩而频繁向主网送电的情况。黄碧斌说:“就我国实?#26159;?#20917;?#32431;矗?#38543;着分布式电源装机容量的迅速扩大,在2020年前,浙江嘉兴、?#26412;?#24310;庆等局部地区将出现分布式电源渗透率高达200%的情况,潮流将返送至220千伏电网。”

      分布式电源改变了传统电力输送模式,要求主网网架结构更加坚强、功能更加完善,不仅能?#25381;?#23545;分布式电源大量接入对大电网安全稳定的影响,还进一步要求主网与配电网建立起更加紧密?#29287;?#31995;,将分布式电源纳入到主网监控范围内,在全网范围内优化配置分布式电源。

      为了?#35270;?#21644;服务可再生能源发展,国家电网公司围绕电网建设、运行消纳、市场交易、并网服务、技术创新等方面,开展了大量工作。公司积极建设新能源并网及输?#20984;?#31243;,2017年共建成新能源并网及送出线路2742千米,满足了5426个新增新能源项目并网需要。

      储能的作用也不可或?#34180;?#20844;司为提高系统调峰能力,正加快抽水蓄能电站建设,截至2017年年底,累计建成21座抽水蓄能电站,装机容量达到1916万千瓦。为提升电网平衡调节能力,公司实施全网统一调度,加强省间电网调峰互济,尽最大努力消纳可再生能源,同时?#24179;?#20004;个替代”,扩大可再生能源消纳空间,组织省间交易,扩大新能?#35789;?#22330;等。

      通过这些措施,国家电网支持和服务新能源和分布式的能力得到不断加强。未来能?#35789;?#20195;,分布式能源由于技术的成熟、经济性的提高,在一定程度上弥补了大电网的局限性,有望成为集中?#28966;?#30005;的有益补充,成为未来电力系统的重要组成部分。同时,大电网也对分布式能源更加友好,支撑着分布式能源的快速发展。

      信息来源:国家电网报

     

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