能源互联网进入加速发展通道 配电网成“主战场”

   2021-10-18 中国工业新闻460
导读

作为全面贯通生产、传输、存储、消费以及市场的能源系统演进高级形态,能源互联网不仅是清洁能源大规模开发、配置、使用的重要平台,更成为突破能源发展资源约束、环境约束及时空约束的根本之策。  “能源互联网是

 


 

作为全面贯通生产、传输、存储、消费以及市场的能源系统演进高级形态,能源互联网不仅是清洁能源大规模开发、配置、使用的重要平台,更成为突破能源发展资源约束、环境约束及时空约束的根本之策。


  “能源互联网是一种新型能源系统,可再生能源优先,以电力为基础,因此在‘双碳’目标下,能源互联网的核心形态就是构建以新能源为主体的新型电力系统。”在10月13日召开的2021国家能源互联网大会上,清华大学能源互联网创新研究院高峰表示。


  同日发布的《2021国家能源互联网发展年度报告》显示,能源互联网发展历经1970-2003年的概念孕育、2004-2013年的初步研究、2014-2016年的启航出发、2017-2019年的试点示范,以及2020年至今的多元发展五个阶段。进入2020年,随着“双碳”目标的提出,能源互联网进入方向更为聚焦的加速发展通道,政府与产学研各界积极行动,以政策机制为导引,以科技创新为抓手,以产业转型为核心,谋篇布局。



  配电网成“主战场”


  能源格局的深刻调整,使得电网的电源结构、形态、负荷特性以及运行特性等具备全新特征,新型电力系统亟待加快构建。


  国网上海能源互联网研究院刘海涛认为,配电网将成为新型电力系统建设的主战场。瞄准“双碳”战略目标的实现,配电网将发生重大变革,将从以电能传输、分配为主的通道型设施,转变为资源聚合、优化、交换,以及各利益主体平等交易的平台型基础设施。


  国家电力投资集团有限公司战略规划部主任何勇健也认为,以新能源为主体的新型电力系统的核心是“新型”,配电网将成为电力发展的主导力量。


  “应看到,配网侧新型电力系统面临诸多发展挑战。配电网的发展变化速度快,但其发展目前还不平衡、不充分;配电网规划建设实施难度增大,运行控制安全风险骤增,用能服务互动需求多样。”刘海涛提醒。


  在其看来,未来配网侧新型电力系统的发展,将通过设备层、网络层、平台层、应用层关键技术与装备的革新,以“清洁低碳、安全可靠、柔性互动、透明高效”为目标,实现最大化接纳新能源发电和新型柔性负荷、实现运行的经济高效和最优化,支撑现代能源体系的加速构建。


  另一边,南方电网从今年3月开始,对构建新型电力系统也展开了深入研究,提出了四个阶段建设路径,通过顶层设计、分布实施、有序推进新型电力系统的构建,力争在2030年前基本建成新型电力系统。


  “新型电力系统最主要的特征是以新能源为主体,‘两高和三性’(注:两高是高比例新能源接入、高比电力电子设备应用;三性是随机性、波动性和间歇性)特点将带来两个方面的挑战,一是电力保障,二是惯量下降。”南方电网科学研究院曾勇刚坦言。


  以云南电网和广东电网为例,全年的高峰时段90%概率下可保证风力出力是5%左右。照此计算,到2030年,南方电网新能源装机将达到2.5亿千瓦。按照5%计算,装机替代只有1250万千瓦,仍需规划大量常规机组做电力保障。


  “当前,南方电网与云南电网实现了异步,广东电网正在进行柔性直流互联,南方电网逐步变成3到4个交流同步电网。这将对系统惯性带来更大影响。构建新型电力系统,对系统惯量应更加关注,尤其要关注交流同步电网的频率同步稳定问题。”曾勇刚提醒,“欧洲现在面临的最大挑战正是惯性下降问题。”


  “通过对欧洲一些经验的调研,有几方面可以借鉴。第一是关注增强惯量,第二是提升频率支撑,第三是加强区域互联,第四是灵活的调节能力。”曾勇刚建议。


  据了解,南方电网为构建新型电力系统,正重点突破八项关键技术,涉及规模化经济型储能应用技术、新能源全面可观可测可控技术、不同时间尺度的概率化电力电量平衡技术、新型电力系统惯量评估及频率运行控制技术、高度电力电子化的电力系统谐波及振荡抑制技术、大规模新能源接入的全景仿真技术、电力电子变流设备构网型控制技术、电-碳联动的运营技术等。

 

  


 
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