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“十四五”新型电力系统发展的挑战
点击次数:95  更新时间:2022-07-04

新型电力系统特征

首先,新型电力系统是大规模高比例新能源的清洁低碳电力系统。在新型电力系统下,新能源电源装机规模将会大幅增长,新能源装机及发电量占比大幅提升。各类电源的定位作用发生转变。新能源从提供电量补充逐步成为提供电量支撑的主体电源。水电和核电仍然是保障电力电量供应的基础性电源。煤电将转为以提供电力为主、电量为辅的备用保障电源。气电主要作为调节性和保安电源。抽水蓄能仍保持削峰填谷、紧急事故备用作用。储能在电源侧、电网侧、用户侧同步发展、共同作用,提供可信容量。

其次,新型电力系统是结合现代信息通信技术与电力技术的智能互联电力系统。在发电侧,通过物联网技术的广泛互联,将催生出新能源场站的智能发电和智慧运维等新型业务。在电网侧,通过物联网构建的“新能源云网”,将有可能进一步提升新能源的智能调度水平,实现新能源的全方位、全流程消纳。在用电侧,分布式新能源通过物联网技术组网,将实现小型光伏发电、分散式风电、生物燃料电厂、储能装置、新能源汽车等设备的广泛互联,形成多个大中型的虚拟电厂,并借助信息共享和云计算处理。

最后,新型电力系统是符合未来灵活开放电力市场的安全高效电力系统。新型电力系统下,源网荷储互动将成为新型电力系统运行常态,可中断负荷和虚拟电厂将得到普及应用,电力负荷将具备柔性、双向性特征。用户与发电企业的直接交易将成为绝大部分电量的销售模式,灵活性资源也将随着现货市场机制的逐步完善成为核心交易内容。

新型电力系统面临的挑战

在新型电力系统构建的过程中,电力行业将面临以下几方面挑战。

一、系统稳定挑战

新型电力系统将面临系统稳定挑战。风电、光伏因其自身出力特性,可靠性偏低,这将导致电力系统可靠容量不足,另外新能源发电与用电季节性不匹配,存在季节性电量平衡难题。我国能源资源与负荷呈逆向分布的特性使得,传统电网难以满足未来电力输送需求。新型电力系统下,高比例风光机组将导致系统转动惯量严重不足,系统频率调节能力显著下降。

二、电力成本挑战

新型电力系统下,电源使用成本和输配电成本均会提高,制造各类新能源设备依赖于充足的关键矿物供应,如锂、钴、铜、镍等关键矿物,而制造高比例的新能源设备必将抬高关键矿物价格,导致电源制造成本提高;风光电源出力的波动性会使电力系统的实时平衡更加复杂,为了保障电力系统实时平衡的辅助服务也将增加电源使用成本。另外,新型电力系统需要建设更多的电网设施及其它相关配套设施,电网公司新增输配电固定资产投资额将会显著上升,会导致输配电价上升。

三、低碳用能挑战

新型电力系统除了在供给侧面临挑战外,在用户侧也需要保证用户更倾向于使用低碳能源。除了依靠企业自身积极履行社会责任外,我国目前针对用户侧有不同的低碳约束政策,包括能耗双控约束、绿电配额制约束和碳市场约束,共同约束和激励用户更多地低碳用能。

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