《加快新型电力系统构建 支撑能源安全低碳转型》

  • 来源专题:可再生能源
  • 编译者: 许露露
  • 发布时间:2023-09-28
  • 构建 新型电力系统 是建设新型能源体系的重要组成部分、是一项复杂而艰巨的系统工程。9月15日,在经研论电?2023年新型电力系统创新发展研讨会上,专家学者围绕“加快新型电力系统构建 ”主题,研讨了新型电力系统构建的新理论、新模式,分享了新型电力系统构建的科研成果、技术创新和实践经验,共同推动“双碳”目标落地。
    规划引领新型电力系统构建
    国家能源局电力司副司长吴冰表示,要坚持系统思维,聚焦需要突破的基础理论、关键技术和需要探索的管理模式、政策机制,加快取得新型电力系统建设实际成果。
    国网经济技术研究院有限公司执行董事郭铭群认为,要在保障能源安全的前提下有序推进能源绿色低碳转型,践行创新驱动发展战略,发挥科技在能源发展中的关键支撑作用,增强能源转型发展动力。
    规划是确保新型电力系统安全性、经济性、可靠性和充裕性的重要基础。中国工程院院士舒印彪说:“要以电为中心、电力系统为平台,以清洁化、电气化、数字化、标准化为方向,从生产侧和消费侧协同发力,推进能源低碳转型。”
    “为应对新挑战,要大力发展中短期及长期储能技术,并建设源端及受端多能互补综合能源电力系统。”中国科学院院士周孝信表示,要建立大规模能源电力输送系统,打造结构合理、安全可靠的配用电网络,推进能源电力市场建设,保障新型电力系统健康运行。
    国网经研院总经理董朝武认为,行业内需从加强分布式光伏开发潜力预测、变革配 电网规划 理念、提升灵活性资源配置水平等方面入手,进一步推进电网规划向源网荷储全链条延伸,促进能源电力安全可靠供应与创新发展。
    谈及构建新型电力系统实施路径时, 国家电网 有限公司发展部新型电力系统处副处长赵红嘎强调,要统筹好发展与安全、清洁转型与电力供应、存量与增量的关系,推动源网荷储各环节共同发力,积极稳妥构建新型电力系统。
    国网经研院主网规划中心副主任蒋维勇认为,目前能源转型形势下,“沙戈荒”大型风电光伏基地在通过外送直流向受端输送高比例清洁电力的同时,可考虑利用配套煤电、储能等提升晚高峰时段的送电能力,支撑电力保供。
    我国海上风电发展前景广阔。水电水利规划设计总院新能源研究院副院长王跃峰认为,深远海风电规模化开发是重要趋势,建议推动重大海上输变电工程建设。
    技术创新助力绿色电网建设
    随着电网设计水平的不断提升和数字化技术应用的逐渐成熟,设计技术创新在新型电力系统构建中的应用价值凸显。针对新型电力系统构建给电网建设和发展带来的变化,专家学者在智慧设计、评审咨询新形势、绿色电网建设、关键设备增效、零碳光伏建筑能源系统应用等方面提出了一系列建议。
    中国宏观经济研究院能源研究所副所长孙颖认为,在“双碳”目标指引下,实现能源转型既是破解我国能源资源约束的根本途径,也是塑造我国竞争新优势的战略抉择。要立足我国生态文明建设已进入以降碳为重点战略方向的关键时期,逐步转向碳排放总量和强度双控制度,加强碳排放双控基础能力建设。
    党的二十大报告指出,必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,站在人与自然和谐共生的高度谋划发展。国网经研院设计咨询中心副主任洪倩介绍,国家电网有限公司严守生态保护红线,不仅从电网环保理念、管理制度方面创新,还结合典型工程开展超高海拔电磁环境控制、变电(换流)站原始地貌自适应布置及生态脆弱区植被快速恢复等电网环保技术创新。
    电网建筑信息模型(BIM)可助推电网行业生产方式数字化转型。中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司副总工程师傅强认为,为实现数据结构化、设计智能化、成果三维化、应用泛在化的电网BIM数字化转型愿景,应全面推进自主可控的“E+”电网BIM数智综合解决方案,让电网全生命周期建设更可见、更智能。
    国务院印发的《2030年前碳达峰行动方案》提出,提高建筑终端电气化水平,建设集光伏发电、储能、直流配电、柔性用电于一体的“光储直柔”建筑。天津大学建筑学院副院长杨崴提到应探索建设融合“光储直柔”建筑和微电网概念的零碳太阳能建筑模型及其能源系统,为未来城市变电站建设提供了一种设计理念。
    直流输电技术研究服务新能源开发
    “沙戈荒”大型风电光伏基地项目并网及海上风电大规模开发,迫切需要更为灵活可靠的输电技术。基于电力电子设备的直流输电技术重要性日益凸显。除了传统的常规直流输电技术,特高压柔性直流输电技术、远海风电二极管整流送出技术、低频送出技术等蓬勃发展。
    国网经研院副总经理马为民介绍,国网经研院聚焦解决交直流混联系统安全稳定运行问题,创新提出基于多源换相换流器的新型直流输电技术。该技术能够解决现阶段直流输电的痛点问题并快速落地应用。
    国网经研院直流中心科研人员苑宾说,为满足未来大规模广域分布的新能源的高效汇集与远距离送出需求,需要开展新型直流输电技术研究,破解高比例电力电子化系统带来的振荡、故障穿越、保护灵敏度方面的难题,提升系统安全可靠运行能力。
    “大规模电力电子器件是支撑直流电网安全、高效运行的关键。”清华大学电机系副主任余占清认为,开发强换流、低功耗、高可靠的新型电力电子器件刻不容缓。
    “宽频振荡问题是限制新能源并网的重要问题之一。建设新型电力系统,需要重点研究先进的控制方法,解决相关问题。”东北林业大学计控学院电气工程系主任刘一琦说。

  • 原文来源:http://www.chinasmartgrid.com.cn/news/20230926/650341.shtml
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  • 《北京:构建新型电力系统 推动能源低碳转型》

    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2023-01-18
    • 电力,关系国计民生,点亮千家万户。国网北京市电力公司(简称“国网北京电力”)深入贯彻落实国家电网公司部署,全力推动首都能源清洁低碳转型,以构建新型电力系统为抓手,打好“开源、引电、强网、降碳、控荷”的组合拳,坚决当好推动首都能源转型升级的排头兵。 国网北京通州供电公司环球供电服务中心营业厅于2022年底建成投运,屋顶的太阳能光伏板每年可发电18万千瓦时,正常天气下可完全满足营业厅的用电需求,相当于减少二氧化碳排放140吨。光伏板储能装置可实现绿电就地消纳,以直流用电场景提高用能效率,以柔性用电系统实现电力系统互联互济。光伏发电装置所发电量自发自用、余电储存,探索出一条绿色建筑领域光伏消纳、零碳运行的解决路径。营业厅投运后,100%采用绿电,用能效率较传统营业厅预计可提高近20%。这是北京市首个“光储直柔”零碳营业厅,也是北京城市副中心新型电力系统示范区12个新型电力系统重点建设项目中首个竣工的项目,为国网北京电力加强新型电力系统建设开好局。 2023年初,国家电网在北京通州区前疃村建成北京首个社区级“N+1”型交直流混联微电网系统,前疃村成为北京首个数字化微网“零碳”村庄。国网北京市电力公司以前疃村为试点,创新研发先进的低压柔性交直流混联微电网系统,全面打通能源互联的微循环,预计可以100%消纳“十四五”期间全村新增光伏电量并网,每年光伏并网约144万度电,相当于200户村民一年的用电量,每年可以减少碳排放量约1130吨,有力带动旅游、民宿等相关产业发展,经济效益和环保效益将显著提升,探索出一条电力企业助力美丽乡村建设的创新之路。 “十四五”期间,国网北京电力将启动“两池两平台”建设,用新型电力系统,有效支撑首都高质量发展。通过建设车网互动项目,打造新型储能资源池,探索“谷段充绿电、峰段有收益、出行零成本”的电动汽车充电新模式;建设虚拟电厂项目,打造绿电消纳资源池,提升电网灵活调节能力和弹性恢复能力;建设碳监测服务中心,打造首都碳监测服务平台,实现分区域、分行业的碳排放监测;建设新型电力系统能源运营中心,打造能源运营物联平台,实现能源运行状态全息感知、能效管理优质高效。 如今,电网升级、能源更新成为国网北京电力服务首都实现“双碳”目标、提升居民生活品质的重要抓手。未来,北京新型能源体系的画卷中,将留下更多“电网色彩”。
  • 《政策解读 | 《加快构建新型电力系统行动方案(2024—2027年)》》

    • 来源专题:能源情报网监测服务平台
    • 编译者:郭楷模
    • 发布时间:2024-08-12
    • 近日,国家发展改革委、国家能源局、国家数据局联合印发《加快构建新型电力系统行动方案(2024—2027年)》(发改能源〔2024〕1128号,以下简称《行动方案》)。为便于各方准确理解和把握政策内容,国家能源局电力司主要负责同志接受采访,回答了记者提问。 01 请介绍一下《行动方案》出台的背景和意义 习近平总书记先后在中央财经委员会第九次会议和中央全面深化改革委员会第二次会议上就构建新型电力系统作出重要指示。党中央、国务院在《关于深化电力体制改革加快构建新型电力系统的意见》中,对加快推进新型电力系统建设作出部署。新形势下,加快构建新型电力系统意义重大,是助力实现“双碳”目标的关键载体、是长远保障我国能源安全的战略选择、是应对好电力转型挑战的有效举措。 近年来,国家发展改革委、国家能源局会同有关单位扎实推进新型电力系统建设,在统筹协调、明确方向、夯实基础等方面开展了系列工作。加强行业统筹,进一步明确有关单位工作分工,有序推进各项任务。针对“双碳”目标实现过程中电力系统持续发生的结构、形态、特性变化,组织开展专题研究,发布《新型电力系统发展蓝皮书》,指导电力行业转型发展。召开新形势下全国电力系统安全稳定工作会议,印发《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》(发改能源〔2024〕187号)、《关于做好新能源消纳工作 保障新能源高质量发展的通知》(国能发电力〔2024〕44号)等文件,强化稳定管理、打造新型配电系统、完善新能源消纳政策措施。 为深入贯彻落实习近平总书记关于构建新型电力系统的重要指示精神和党中央、国务院有关要求,进一步加大工作力度,在关键环节取得突破,国家发展改革委、国家能源局、国家数据局在前期研究的基础上总结提炼,将有关工作考虑进一步明确为具体任务,联合印发了《行动方案》,加快推进新型电力系统建设取得实效,为实现碳达峰目标提供有力支撑。 02 《行动方案》对推进新型电力系统建设有何总体考虑? 新型电力系统建设时间跨度长、涵盖领域广、涉及方面多,各发展阶段侧重点不同,需统筹推进实施。《行动方案》着重从三个方面推进新型电力系统建设。一是切实落实新型电力系统建设的总体要求。围绕“清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能”二十字方针,分别从不同角度对应提出专项行动,统筹推进新型电力系统协调发展。二是力求解决近期关键问题。立足当前发展阶段,聚焦近期新型电力系统建设亟待突破的关键领域,明确2024—2027年重点任务,务求尽快取得成果,服务当前电力系统转型发展实际需要。三是采用先行先试的工作方法。在各项关键领域中,选取攻关收益高、提效潜力大、引领效应强的方向开展探索,发挥好试点的引领带动作用,以“小切口”解决“大问题”。 03 《行动方案》重点部署了哪些任务主要解决哪些问题,将达到哪些效果? 《行动方案》提出,2024—2027年重点开展9项专项行动。 一是电力系统稳定保障行动。新型电力系统“双高”(高比例可再生能源和高比例电力电子设备)特性日益凸显,安全稳定运行面临较大风险挑战。针对电力系统生产结构、运行机理和功能形态转变过程中可能出现的系统稳定问题,《行动方案》提出着力优化加强电网主网架、提升新型主体涉网性能、推进构网型技术应用、持续提升电能质量,为新型电力系统建设提供安全稳定保障。 二是大规模高比例新能源外送攻坚行动。目前,在运跨省区输电通道主要输送煤电、水电等传统电力,新能源电量占比较低。随着“沙戈荒”大型风电光伏基地、水风光综合基地的有序建设,新能源外送消纳需求将进一步增加。为适应新能源快速发展需要,《行动方案》提出提高在运输电通道新能源电量占比、开展新增输电通道先进技术应用,依托先进的发电、调节、控制技术,实现大规模高比例新能源外送。 三是配电网高质量发展行动。近年来,雨雪冰冻、台风、洪涝等自然灾害频发,用户供电可靠性受到影响;分布式新能源、电动汽车充电设施等新型主体大规模并网,对配电网承载力提出更高要求。针对新型电力系统对配电网在电力保供和转型方面的新要求,《行动方案》提出组织编制建设改造实施方案,健全配电网全过程管理,制定修订一批配电网标准,建立配电网发展指标评价体系,实现与源、荷、储的协调发展。 四是智慧化调度体系建设行动。随着大量新型主体接入,电力系统可控对象从以源为主扩展到源网荷储各环节,控制规模呈指数级增长,调控方式需从传统的“源随荷动”向“源网荷储融合互动”转变,调控技术手段和智能化水平亟待升级。为优化完善适应新型电力系统的调度系统,《行动方案》提出加强智慧化调度体系总体设计,着力创新新型有源配电网调度模式。 五是新能源系统友好性能提升行动。目前,风电在电力规划中参与平衡的比例较低,负荷晚高峰时段光伏参与平衡的比例基本为零,新能源可靠出力水平亟待提升。为提升新能源系统友好性能、创新风光储互补及源网荷储协同发展模式,《行动方案》提出着力打造一批系统友好型新能源电站,实现新能源置信出力提升至10%以上;探索实施一批算力与电力协同项目,提高数据中心绿电占比;因地制宜建设一批智能微电网项目,提升新能源发电自发自用比例。 六是新一代煤电升级行动。未来一段时期,煤电仍是我国电力可靠供应的重要支撑电源,实现碳达峰目标要加快低碳化改造,进一步提升运行灵活性。针对新型电力系统对煤电加快转型升级的要求,《行动方案》以清洁低碳、高效调节、快速变负荷、启停调峰为主线任务,开展新一代煤电试验示范;应用零碳或低碳燃料掺烧、碳捕集利用与封存等低碳煤电技术路线,促进煤电碳排放水平大幅下降;推动新一代煤电标准建设,重点完善系统设计及设备选型标准体系。 七是电力系统调节能力优化行动。近年来,部分地区的新能源短期内快速发展,灵活调节资源与新能源在建设规模、时序上相互衔接不足,新能源消纳压力逐渐增加。针对新型电力系统调节能力需求持续增长的实际,在用好常规调节措施的基础上,《行动方案》提出充分发挥新型储能调节能力,通过建设一批共享储能电站、探索应用一批新型储能技术,加快实现新型储能规模化应用,同步完善调用和市场化运行机制。 八是电动汽车充电设施网络拓展行动。随着我国新能源汽车发展驶入“快车道”,保有量的大幅增加对配套充电基础设施建设提出了更高要求。同时,电动汽车电池作为储能资源,为电力系统灵活调节提供了更多选择。针对电动汽车大规模充电需求及储能资源的有效利用,《行动方案》提出完善充电基础设施网络布局,加强电动汽车与电网融合互动,建立健全充电基础设施标准体系,加快推动电动汽车与能源转型融合发展。 九是需求侧协同能力提升行动。负荷侧灵活调节资源的充分调用,有助于缓解尖峰负荷问题、促进低谷时段新能源消纳。针对新型电力系统供需协同、灵活智能的建设要求,《行动方案》提出开展典型地区高比例需求侧响应,充分激发需求侧响应活力,典型地区需求侧响应能力达到最大用电负荷的5%或以上,具备条件的典型地区需求侧响应能力达到最大用电负荷的10%左右;利用源荷储资源建设一批虚拟电厂,建立健全标准体系,完善相关规则,提升电力保供和新能源就地消纳能力。 04 如何保障《行动方案》各项任务有效落地? 新型电力系统建设是一项系统性工程,需要源网荷储各环节统筹推进、电力行业各方面协同配合。为推动《行动方案》落实落地,国家发展改革委、国家能源局会同国家数据局建立健全工作机制,统筹推进全国新型电力系统建设,加强指导协调,强化评估问效。针对《行动方案》提出的9项专项行动,进一步深化研究,根据需要出台专项行动的实施方案,高效有序推进各项行动落实落地。及时总结提升,形成可复制可推广可持续的工作推进模式,具备条件的加快扩大实施范围。研究完善配套支持措施,做好后续政策衔接,鼓励多元主体参与项目投资建设,增强社会各界对新型电力系统建设的参与度和支持度。   省级能源主管部门、相关企业等承担新型电力系统建设具体任务的单位,要切实履行主体责任,结合职责做好各项工作,加强沟通协调,推动解决关键问题,保障各项任务扎实开展。结合本地区、企业的发展现状和实际需求,进一步细化工作安排,制定具体工作方案。精心优选项目,扎实推动实施,尽快形成一批建设成果。推动先进成熟技术推广应用、相关技术标准制修订、调度运行及市场机制优化完善,支撑新型电力系统建设,助力电力领域新质生产力发展。 01 中国工程院院士 刘吉臻: 打造一批系统友好型新能源电站 随着新能源渗透率的不断提升,当前电力系统“双高”(高比例可再生能源、高比例电力电子设备)特性明显,造成电源主动支撑能力不足、系统惯量降低、调控难度增大、暂态稳定电压失稳、电力平衡保障和源荷不确定性加剧以及宽频振荡等系统性问题。 在提升新能源系统友好性方面,《行动方案》提出两方面工作要求。一是要建设一批提升电力供应保障能力的系统友好型新能源电站,逐步实现新能源在电力供应和稳定支撑方面的可靠替代。二是加强电站升级改造,并对已配置新型储能但未有效利用的新能源电站进行构网型特性升级改造,提升新能源电站惯量响应、一次调频、主动调压、阻尼能力等系统关键指标,提升新能源系统的友好性能。 在提高新能源配储电站调节能力方面,《行动方案》提出两方面工作,一是整合源储资源,优化储能系统的配置和运行策略,发挥配储电站的调节能力,最大限度提升新能源配储的调节能力和运行效率。二是完善市场规则,积极推动各类调节资源参与电力市场,提高储能系统的市场化运行水平和经济效益。 《行动方案》推动提升新能源系统友好性能,是加快构建新型电力系统适应能源转型需要的必然选择。有助于推进大型新能源基地、调节支撑电源和外送通道开发建设,保障外送电力的连续性和稳定性;也有利于缓解系统高峰缺电时段的电力供应保障问题,提高新能源可靠出力水平,更好发挥新能源在能源保供增供方面的作用。 02 中国工程院院士 汤广福: 要优化电源配置,提升在运输电通道新能源电量占比 在运输电通道配套电源以常规电源为主,支撑调节能力充沛,新能源接纳空间大。同时,在运输电通道送受端通常接入强交流系统,电网安全稳定水平高,部分通道具备网汇新能源外送的条件。要高度关注在运输电通道输送新能源的适应性,一是要加强支撑能力建设,一方面新能源开发宜靠近送端换流站和火电、水电等其他配套电源,以利于打捆送出,另一方面要加强抽水蓄能、新型储能等调节支撑资源配置。二是要提升常规直流技术性能。常规直流技术不能频繁调节功率,主要受制于换流变压器分接开关和交流滤波器的动作次数限制,应加强直流控制策略优化研究,提升输送新能源适应性。三是要保障在运通道保供能力。重视配套新能源占比提升对受端电力保供的影响,推动送受端就通道功能定位和电力支撑能力取得一致。我国部分在运通道投产已达20年,逐步达到改造年限,可以借助改造,加强新技术应用,有效解决常规直流换相失败问题。 03 中国工程院院士 饶宏: “共享储能”是发挥新型储能优化系统调节能力的重要方式 《行动方案》提出“建设一批共享储能电站”,这一举措将有力推动新型储能实现更加科学合理的统筹布局,有效解决当前新型储能面临的资源分散、管理复杂、运转低效等深层次问题。相对于安装位置分散、所有权多样的新能源场站配储等方式,布局建设共享式储能,尤其是在电网侧集中配置大容量共享式储能,可以充分发挥规模化储能应对调峰、调频、调压等调节需求的综合效益,能够减少电网调度管理的对象,促进资源集约利用和降本增效。同时,新能源场站按照配比要求购买或租赁共享资源及相应服务,可解决新能源场站配储利用率低和缺乏投资回收机制等问题,实现多方共赢。党的二十届三中全会强调“推动科技创新和产业创新融合发展”,通过布局建设共享储能电站,有利于形成可复制、可推广、可持续的发展模式,推动共享储能从试点示范走向工程化、规模化、系统化和产业化,为新能源快速发展下切实提高电力系统调节能力提供宝贵的实践经验。 来源 | 国家发展改革委网站 中国电力报