新能源與核電并網(wǎng)運行，導(dǎo)致電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力下降，電網(wǎng)平衡能力受到挑戰(zhàn)
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-22 11:29
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新能源發(fā)電具有隨機(jī)性和波動性，多呈現(xiàn)“反調(diào)峰特性”。預(yù)計2035年新能源日最大功率波動可達(dá)6億千瓦，將給電網(wǎng)帶來15%~30%反調(diào)峰壓力。此外，新能源機(jī)組大規(guī)模替代常規(guī)發(fā)電使系統(tǒng)總體慣量不斷減小，抗擾動能力下降，容易誘發(fā)全網(wǎng)頻率穩(wěn)定和電壓穩(wěn)定問題。另一方面，核電發(fā)展將給電網(wǎng)帶來更大調(diào)峰壓力。我國當(dāng)前核電裝機(jī)4500萬千瓦，在建機(jī)組裝機(jī)持續(xù)保持世界第一，然而從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、操作規(guī)范、運行經(jīng)驗等方面，國內(nèi)核電還無法參與系統(tǒng)調(diào)峰。此外，核電并網(wǎng)運行還會減小常規(guī)電源的開機(jī)容量，影響常規(guī)電源靈活性的釋放，進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)整體平衡能力下降。
二是特高壓輸電通道發(fā)展，需要大型靈活性電源提供快速功率備用。我國未來還將陸續(xù)投建數(shù)條特高壓工程，以實現(xiàn)能源資源在全國范圍內(nèi)的大規(guī)模優(yōu)化配置。對于多直流饋入的受端電網(wǎng)，電網(wǎng)大功率缺失后，有功潮流將大范圍轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移功率與相關(guān)斷面正常輸送功率疊加，會造成主要斷面或局部設(shè)備長時間過載，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)功角失穩(wěn)，電網(wǎng)頻率特性呈惡化趨勢，有功控制壓力激增，亟需在受端地區(qū)布局大型快速靈活性電源，抽蓄電站是最優(yōu)選擇之一。
(三)黨的十九大報告指出，要積極推進(jìn)混合所有制改革，激發(fā)各類市場主體活力。國家電網(wǎng)公司也已提出在抽水蓄能電站領(lǐng)域，引進(jìn)社會資本參與合作。抽蓄電站投資建設(shè)迎來重要的機(jī)遇期和活力釋放期。
習(xí)總書記在黨的十九大報告、紀(jì)念改革開放四十周年大會以及2018年中央經(jīng)濟(jì)工作會議上均強調(diào)，要毫不動搖鼓勵、支持、引導(dǎo)非公有制經(jīng)濟(jì)發(fā)展。為解決傳統(tǒng)思想觀念束縛、市場準(zhǔn)入和融資難、合法權(quán)益得不到充分保障等問題，國務(wù)院、各部門、各地政府在政策制定和實際工作中開展了大量工作。
在抽水蓄能電站建設(shè)方面，國家相關(guān)政策鼓勵逐步建立引入社會資本的多元市場化投資體制機(jī)制，鼓勵采用招標(biāo)、市場競價等方式確定抽水蓄能電站項目業(yè)主，按國家規(guī)劃和政策要求投資建設(shè)抽水蓄能電站。在以上政策的鼓勵下，非電網(wǎng)公司資本投資的抽水蓄能電站已經(jīng)建成或正在深入推進(jìn)前期工作。2019年初，國家電網(wǎng)公司“兩會”工作報告創(chuàng)造性地提出“三型兩網(wǎng)、世界一流”的目標(biāo)追求，進(jìn)一步明確了“共享型”企業(yè)的社會屬性，未來一段時期必將更積極有序推進(jìn)抽蓄電站投資和市場開放，吸引更多社會資本和各類市場主體參與能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和價值挖掘。
(四)隨著技術(shù)創(chuàng)新不斷進(jìn)步，火電機(jī)組靈活性運行、電化學(xué)儲能等能源技術(shù)將成為決定未來抽水蓄能發(fā)展格局的最為重要影響因素之一。
一是火電靈活性改造進(jìn)度滯后，為抽水蓄能建設(shè)提供了空間?；痣娮鳛槲覈闹髁﹄娫矗ㄟ^靈活性改造可釋放的靈活調(diào)節(jié)潛力巨大，且靈活性改造成本在50~200元/千瓦左右，遠(yuǎn)低于新建抽水蓄能成本?！峨娏Πl(fā)展“十三五”規(guī)劃》明確要求“十三五”期間“三北”地區(qū)火電靈活性改造2.15億千瓦，其中熱電機(jī)組靈活性改造1.33億千瓦，純凝機(jī)組改造8200萬千瓦。然而，從靈活性改造實際進(jìn)展看，由于缺乏配套政策和市場機(jī)制，各發(fā)電企業(yè)積極性不高。根據(jù)各省調(diào)研收資情況，截至2018年11月底，“三北”地區(qū)已完成改造規(guī)模只有4009萬千瓦，預(yù)計2020年底改造累計規(guī)模也只有7550萬千瓦左右，與規(guī)劃目標(biāo)仍有較大差距。
二是電化學(xué)儲能在經(jīng)濟(jì)性、安全性上的劣勢明顯，一定時期內(nèi)無法取代抽水蓄能。在多種非抽蓄儲能技術(shù)中，電化學(xué)儲能被認(rèn)為是最具發(fā)展前景的技術(shù)。與抽水蓄能相比，電化學(xué)儲能具有建設(shè)周期較短、選址要求低和建設(shè)規(guī)模靈活等特點，應(yīng)用范圍廣泛。近幾年我國電化學(xué)儲能市場發(fā)展迅速，但是由于經(jīng)濟(jì)性和安全性的制約，電化學(xué)儲能仍無法實現(xiàn)大規(guī)模推廣。綜合多家權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測結(jié)果，2030年前電化學(xué)儲能經(jīng)濟(jì)性仍低于抽水蓄能，即使是電化學(xué)儲能中經(jīng)濟(jì)性較好的鉛炭電池和鋰離子電池，其度電成本仍比抽水蓄能高1.5倍和2.5倍。此外，目前電化學(xué)儲能仍存在較大的安全隱患，電化學(xué)儲能相關(guān)消防風(fēng)險安全評估和預(yù)案措施缺位，電池管理系統(tǒng)技術(shù)水平參差不齊，2018年以來已經(jīng)發(fā)生了多起儲能電站爆炸起火事故。
總體來看，穩(wěn)步推進(jìn)能源領(lǐng)域供給側(cè)改革，是能源和電力實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的主線。新能源大規(guī)模發(fā)展、跨省區(qū)配置通道和互濟(jì)能力建設(shè)等都對電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力等提出更高要求，梳理總結(jié)當(dāng)前面臨的關(guān)鍵問題、科學(xué)研判發(fā)展形勢，對抽蓄電站緊抓未來一段時間的重要機(jī)遇期、助力現(xiàn)代能源體系建設(shè)有重要意義。
二是特高壓輸電通道發(fā)展，需要大型靈活性電源提供快速功率備用。我國未來還將陸續(xù)投建數(shù)條特高壓工程，以實現(xiàn)能源資源在全國范圍內(nèi)的大規(guī)模優(yōu)化配置。對于多直流饋入的受端電網(wǎng)，電網(wǎng)大功率缺失后，有功潮流將大范圍轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移功率與相關(guān)斷面正常輸送功率疊加，會造成主要斷面或局部設(shè)備長時間過載，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)功角失穩(wěn)，電網(wǎng)頻率特性呈惡化趨勢，有功控制壓力激增，亟需在受端地區(qū)布局大型快速靈活性電源，抽蓄電站是最優(yōu)選擇之一。
(三)黨的十九大報告指出，要積極推進(jìn)混合所有制改革，激發(fā)各類市場主體活力。國家電網(wǎng)公司也已提出在抽水蓄能電站領(lǐng)域，引進(jìn)社會資本參與合作。抽蓄電站投資建設(shè)迎來重要的機(jī)遇期和活力釋放期。
習(xí)總書記在黨的十九大報告、紀(jì)念改革開放四十周年大會以及2018年中央經(jīng)濟(jì)工作會議上均強調(diào)，要毫不動搖鼓勵、支持、引導(dǎo)非公有制經(jīng)濟(jì)發(fā)展。為解決傳統(tǒng)思想觀念束縛、市場準(zhǔn)入和融資難、合法權(quán)益得不到充分保障等問題，國務(wù)院、各部門、各地政府在政策制定和實際工作中開展了大量工作。
在抽水蓄能電站建設(shè)方面，國家相關(guān)政策鼓勵逐步建立引入社會資本的多元市場化投資體制機(jī)制，鼓勵采用招標(biāo)、市場競價等方式確定抽水蓄能電站項目業(yè)主，按國家規(guī)劃和政策要求投資建設(shè)抽水蓄能電站。在以上政策的鼓勵下，非電網(wǎng)公司資本投資的抽水蓄能電站已經(jīng)建成或正在深入推進(jìn)前期工作。2019年初，國家電網(wǎng)公司“兩會”工作報告創(chuàng)造性地提出“三型兩網(wǎng)、世界一流”的目標(biāo)追求，進(jìn)一步明確了“共享型”企業(yè)的社會屬性，未來一段時期必將更積極有序推進(jìn)抽蓄電站投資和市場開放，吸引更多社會資本和各類市場主體參與能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和價值挖掘。
(四)隨著技術(shù)創(chuàng)新不斷進(jìn)步，火電機(jī)組靈活性運行、電化學(xué)儲能等能源技術(shù)將成為決定未來抽水蓄能發(fā)展格局的最為重要影響因素之一。
一是火電靈活性改造進(jìn)度滯后，為抽水蓄能建設(shè)提供了空間?；痣娮鳛槲覈闹髁﹄娫矗ㄟ^靈活性改造可釋放的靈活調(diào)節(jié)潛力巨大，且靈活性改造成本在50~200元/千瓦左右，遠(yuǎn)低于新建抽水蓄能成本?！峨娏Πl(fā)展“十三五”規(guī)劃》明確要求“十三五”期間“三北”地區(qū)火電靈活性改造2.15億千瓦，其中熱電機(jī)組靈活性改造1.33億千瓦，純凝機(jī)組改造8200萬千瓦。然而，從靈活性改造實際進(jìn)展看，由于缺乏配套政策和市場機(jī)制，各發(fā)電企業(yè)積極性不高。根據(jù)各省調(diào)研收資情況，截至2018年11月底，“三北”地區(qū)已完成改造規(guī)模只有4009萬千瓦，預(yù)計2020年底改造累計規(guī)模也只有7550萬千瓦左右，與規(guī)劃目標(biāo)仍有較大差距。
二是電化學(xué)儲能在經(jīng)濟(jì)性、安全性上的劣勢明顯，一定時期內(nèi)無法取代抽水蓄能。在多種非抽蓄儲能技術(shù)中，電化學(xué)儲能被認(rèn)為是最具發(fā)展前景的技術(shù)。與抽水蓄能相比，電化學(xué)儲能具有建設(shè)周期較短、選址要求低和建設(shè)規(guī)模靈活等特點，應(yīng)用范圍廣泛。近幾年我國電化學(xué)儲能市場發(fā)展迅速，但是由于經(jīng)濟(jì)性和安全性的制約，電化學(xué)儲能仍無法實現(xiàn)大規(guī)模推廣。綜合多家權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測結(jié)果，2030年前電化學(xué)儲能經(jīng)濟(jì)性仍低于抽水蓄能，即使是電化學(xué)儲能中經(jīng)濟(jì)性較好的鉛炭電池和鋰離子電池，其度電成本仍比抽水蓄能高1.5倍和2.5倍。此外，目前電化學(xué)儲能仍存在較大的安全隱患，電化學(xué)儲能相關(guān)消防風(fēng)險安全評估和預(yù)案措施缺位，電池管理系統(tǒng)技術(shù)水平參差不齊，2018年以來已經(jīng)發(fā)生了多起儲能電站爆炸起火事故。
總體來看，穩(wěn)步推進(jìn)能源領(lǐng)域供給側(cè)改革，是能源和電力實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的主線。新能源大規(guī)模發(fā)展、跨省區(qū)配置通道和互濟(jì)能力建設(shè)等都對電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力等提出更高要求，梳理總結(jié)當(dāng)前面臨的關(guān)鍵問題、科學(xué)研判發(fā)展形勢，對抽蓄電站緊抓未來一段時間的重要機(jī)遇期、助力現(xiàn)代能源體系建設(shè)有重要意義。
