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        專(zhuān)訪 | 新型電力系統(tǒng)下主配網(wǎng)之間應(yīng)是弱連接關(guān)系

        來(lái)源:《中國(guó)電業(yè)與能源》 時(shí)間:2023-11-17 09:11

        ——訪華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院教授譚忠富

        記者 劉光林

          在新能源占主體的新型電力系統(tǒng)中,分布式電源成為裝機(jī)主體,“電從身邊取”將會(huì)成為電力供應(yīng)的基本形態(tài),但是我國(guó)疆域遼闊,能源資源和負(fù)荷呈逆向分布,又讓“電從遠(yuǎn)方來(lái)”變得不可避免。因此,電力供應(yīng)將同時(shí)存在“集中式”和“分布式”兩種方式。在此情況下,電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)將作何思考?安全保供方式需要面臨哪些調(diào)整?大電網(wǎng)和分布式電網(wǎng)的關(guān)系應(yīng)如何重新認(rèn)定?……

          針對(duì)新型電力系統(tǒng)下電網(wǎng)的安全保供和運(yùn)行等相關(guān)問(wèn)題,《中國(guó)電業(yè)與能源》記者采訪了華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院教授譚忠富。從技術(shù)視角進(jìn)行具體分析,譚忠富認(rèn)為,亟須為電化學(xué)儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車(chē)等新型市場(chǎng)主體設(shè)計(jì)科學(xué)的市場(chǎng)參與機(jī)制,使之能夠獲得合理回報(bào);需要重新設(shè)計(jì)省級(jí)電網(wǎng)輸配電價(jià)結(jié)構(gòu),使過(guò)網(wǎng)費(fèi)可以在大電網(wǎng)與配電網(wǎng)之間合理分配;在新型電力系統(tǒng)條件下,需要分區(qū)分級(jí)規(guī)劃和建設(shè)電網(wǎng),做強(qiáng)配電網(wǎng)和微網(wǎng),通過(guò)大電網(wǎng)與配電網(wǎng)及微網(wǎng)實(shí)現(xiàn)弱連接,以提升電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性且保障電網(wǎng)的余缺互濟(jì)功能不受影響。

          《中國(guó)電業(yè)與能源》:與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的單一“集中式”供電方式相比,“分布式”與“集中式”并存的供電方式具有哪些優(yōu)勢(shì)?

          譚忠富:分布式發(fā)電為“電從身邊取”。分布式發(fā)電指用電端由附近散布的一些小型發(fā)電設(shè)備供電。新型電力系統(tǒng)下的電力既可從“身邊取”也可從“遠(yuǎn)方來(lái)”。從“身邊取”主要來(lái)自分布式新能源發(fā)電,如屋頂光伏、微型風(fēng)電、小型燃?xì)獍l(fā)電、農(nóng)村小水電、生物質(zhì)能發(fā)電等;“電從遠(yuǎn)方來(lái)”主要來(lái)自集中式發(fā)電,如煤電基地、水電基地、風(fēng)電基地、光伏基地、核電基地以及多能互補(bǔ)發(fā)電基地等,通過(guò)特高壓線路以西電東送、北電南供為方向輸送至東部和沿海負(fù)荷中心。

          分布式電源建設(shè)成本和系統(tǒng)成本均比較低。分布式電源相互獨(dú)立,不會(huì)因一臺(tái)發(fā)電設(shè)備出現(xiàn)故障而影響其他點(diǎn)位供電,因此一般不會(huì)發(fā)生大面積停電事故;分布式電源接網(wǎng)甚至不需要新建變電站,從而可以節(jié)約額外的輸配電成本;分布式電源靠近用戶供電,就地生產(chǎn)就地消納,可以最大限度地減少對(duì)電網(wǎng)資源的占用,也相應(yīng)減小了電網(wǎng)的輸電線損;在分布式供電方式下,主要電源為光伏和風(fēng)電等清潔電源,可以有效保護(hù)環(huán)境,降低碳排放;采用分布式小型設(shè)備發(fā)電,可以節(jié)省尖峰時(shí)段的備用電源與備用電網(wǎng)投資,提高系統(tǒng)安全性和靈活性。

          分布式供電與集中式供電并存具有一定優(yōu)勢(shì)。在高峰時(shí)段,分布式供電可以在一定程度上緩解大電網(wǎng)的供應(yīng)緊張矛盾,相當(dāng)于大電網(wǎng)的備用;作為集中式供電的補(bǔ)充,分布式供電適合對(duì)電網(wǎng)末梢的園區(qū)、機(jī)場(chǎng)、商業(yè)綜合體、農(nóng)村、牧區(qū)、山區(qū)等供電。集中式供電系統(tǒng)以大機(jī)組、大電網(wǎng)、高電壓為主,實(shí)施大容量、遠(yuǎn)距離集中供電,在理論上任何一點(diǎn)故障都會(huì)產(chǎn)生擾動(dòng)并對(duì)整個(gè)電網(wǎng)造成影響,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引發(fā)大面積停電甚至全網(wǎng)崩潰,尤其是遭遇戰(zhàn)爭(zhēng)、恐襲、自然災(zāi)害時(shí),會(huì)危及整個(gè)國(guó)家和社會(huì)的安全。在集中式供電模式下,即便為了支撐短暫的尖峰負(fù)荷都需要新建相應(yīng)的發(fā)電廠,從而產(chǎn)生一定的投資。集中式供電與分布式供電方式相結(jié)合,可以在整體上實(shí)現(xiàn)資源統(tǒng)一調(diào)配、在局部節(jié)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)靈活控制,兼顧整體性與靈活性,實(shí)現(xiàn)揚(yáng)長(zhǎng)避短、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

          《中國(guó)電業(yè)與能源》:在新型電力系統(tǒng)中,面對(duì)“分布式”與“集中式”供電方式并存局面,如何看待電力安全保供問(wèn)題?

          譚忠富:分布式供電的可靠性存在一定的不足。因太陽(yáng)能、風(fēng)能受光照、溫度、風(fēng)力、氣候等影響較大,導(dǎo)致分布式發(fā)電出力存在隨機(jī)性與不穩(wěn)定性,如遇暴雪、颶風(fēng)等惡劣天氣很容易出現(xiàn)供電故障。而且一旦需要配網(wǎng)停電作業(yè)時(shí),還需逐戶排查并斷開(kāi)分布式電源點(diǎn)的控制開(kāi)關(guān),等到檢修完畢需要恢復(fù)供電時(shí),又需要逐個(gè)閉合各電源點(diǎn)的并網(wǎng)開(kāi)關(guān),這勢(shì)必增加操作的復(fù)雜性,帶來(lái)一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于數(shù)據(jù)中心、通信基站、醫(yī)院、銀行等重點(diǎn)用戶,還需要考慮特殊場(chǎng)景下的用電安全保障。

          因此,需要通過(guò)集中式供電彌補(bǔ)分布式供電的不足。因?yàn)榉植际诫娫吹妮敵龉β孰S環(huán)境因素的變化而變化,無(wú)法為負(fù)荷提供穩(wěn)定的輸出,一旦大量分布式電源直接接入電網(wǎng),如果用以提供輔助服務(wù)的可調(diào)節(jié)資源不夠充足,就會(huì)導(dǎo)致電能質(zhì)量下降,如功率因數(shù)變小、頻率不穩(wěn)定、電流諧波畸變、電壓閃降及不穩(wěn)定等。集中式供電方式相對(duì)穩(wěn)定,方便進(jìn)行電壓控制,也容易實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié),便于集中管理,且運(yùn)行成本低。所以說(shuō),既要做到“電從身邊取”又要做到“電從遠(yuǎn)方來(lái)”,充分發(fā)揮大電網(wǎng)的資源聚合能力,實(shí)現(xiàn)分布式電網(wǎng)與大電網(wǎng)協(xié)同供電。

          通過(guò)電網(wǎng)側(cè)配置儲(chǔ)能可以彌補(bǔ)分布式電源出力的不穩(wěn)定性。電網(wǎng)側(cè)配置的儲(chǔ)能設(shè)施,在負(fù)荷低谷時(shí)存儲(chǔ)分布式新能源所發(fā)電能,在負(fù)荷高峰時(shí)釋放電能,以調(diào)節(jié)系統(tǒng)供需,快速吸收/補(bǔ)充電能實(shí)現(xiàn)功率緩沖,平衡電網(wǎng)負(fù)荷;在分布式能源出力為零或出力不足時(shí)(比如天氣原因或者發(fā)電設(shè)備處在檢修期),儲(chǔ)能設(shè)備可以為負(fù)荷最大限度地供電,以減少停電時(shí)間;在支撐高峰負(fù)荷的同時(shí),可以有效減少電源和電網(wǎng)的容量備用;儲(chǔ)能設(shè)備還可以提供有功/無(wú)功功率支撐,穩(wěn)定電壓,平抑波動(dòng),解決電壓的驟降/跌落問(wèn)題,作為電力系統(tǒng)的電壓和頻率調(diào)節(jié)器,以維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行;儲(chǔ)能設(shè)施也可以作為諧波主動(dòng)濾波器,通過(guò)逆變器等電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行處理,消除諧波信號(hào)??傊诜植际焦╇娕c集中式供電并存的情況下,通過(guò)與電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能協(xié)同運(yùn)行,就可以抑制功率波動(dòng),保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

          《中國(guó)電業(yè)與能源》:在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的過(guò)程中,應(yīng)該如何看待“分布式”供電與“集中式”供電并存的情況?

          譚忠富:分布式電源會(huì)對(duì)電網(wǎng)帶來(lái)一定沖擊。分布式發(fā)電會(huì)產(chǎn)生功率短時(shí)劇變,導(dǎo)致系統(tǒng)電壓閃變,出現(xiàn)電壓突然降低或升高問(wèn)題;大量分布式電源需要通過(guò)逆變器連接配電網(wǎng),而逆變器等電力電子器件屬于諧波源,這些器件的開(kāi)關(guān)會(huì)導(dǎo)致頻率波動(dòng),大量諧波會(huì)被帶入系統(tǒng)之中,導(dǎo)致系統(tǒng)穩(wěn)定性降低;分布式供電方式還會(huì)改變系統(tǒng)負(fù)荷分布,出現(xiàn)雙向流動(dòng)的潮流,從而導(dǎo)致配網(wǎng)損耗升高;另外,分布式電源替代傳統(tǒng)的集中式電源后,無(wú)功功率輸出也會(huì)相對(duì)減少。

          分布式供電與集中式供電方式需要并行發(fā)展。傳統(tǒng)電網(wǎng)采用同步發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、電容器等無(wú)功電源,而分布式發(fā)電一般不提供無(wú)功功率。因此,需要在配電網(wǎng)中布置分布式電源,而在輸電網(wǎng)中布置集中式電源。分布式發(fā)電直接給附近用戶供電或并網(wǎng),建設(shè)周期短,安裝成本低,但規(guī)模小會(huì)導(dǎo)致維護(hù)管理成本升高;而集中式開(kāi)發(fā)可再生能源雖然需要遠(yuǎn)距離輸送導(dǎo)致電網(wǎng)成本升高,但大規(guī)模開(kāi)發(fā)可以有效降低維護(hù)成本。因此,分布式供電與集中式供電需要互為補(bǔ)充、并行發(fā)展才能實(shí)現(xiàn)最佳系統(tǒng)效果,如在2022年的分省光伏裝機(jī)容量數(shù)據(jù)中,山東4269.9萬(wàn)千瓦,其中分布式3020萬(wàn)千瓦;河北3855萬(wàn)千瓦,其中分布式1861萬(wàn)千瓦;浙江2539萬(wàn)千瓦,其中分布式1925萬(wàn)千瓦;江蘇2511萬(wàn)千瓦,其中分布式1555萬(wàn)千瓦;河南2333萬(wàn)千瓦,其中分布式1704萬(wàn)千瓦??梢?jiàn),“分布式”與“集中式”供電方式并存的局面在國(guó)內(nèi)已成常態(tài)。

          《中國(guó)電業(yè)與能源》:一般而言,電從“身邊取”比從“遠(yuǎn)方來(lái)”經(jīng)濟(jì)性要高,“遠(yuǎn)方來(lái)”主要是作為“身邊取”的替補(bǔ),該如何調(diào)動(dòng)電從“遠(yuǎn)方來(lái)”的積極性?

          譚忠富:“電從身邊取”離不開(kāi)“電從遠(yuǎn)方來(lái)”作為補(bǔ)充。兩種供電方式各有優(yōu)勢(shì)也各有缺點(diǎn),因此,在實(shí)踐中需要因地制宜、互為補(bǔ)充,適宜“身邊取”則就地生產(chǎn)就地消納,適宜“遠(yuǎn)方來(lái)”則提供充足的條件且保持通道暢通,讓遠(yuǎn)方的電過(guò)得來(lái)、落得下。比如,分布式發(fā)電具有出力不穩(wěn)定的缺陷,對(duì)于分布式電網(wǎng)來(lái)說(shuō),有時(shí)需要向外購(gòu)電,有時(shí)則需要向外售電,因此還需要大電網(wǎng)提供余缺調(diào)劑;另外,分布式電網(wǎng)畢竟勢(shì)單力孤,自我調(diào)節(jié)能力有限,有時(shí)單憑內(nèi)部資源很難維持系統(tǒng)電壓和頻率的穩(wěn)定,還需要大電網(wǎng)提供輔助服務(wù);尤其是面對(duì)應(yīng)急突發(fā)情況,更需要大電網(wǎng)“電從遠(yuǎn)方來(lái)”作為必要支撐;但是,由于系統(tǒng)造價(jià)不同,分布式供電成本遠(yuǎn)低于集中式供電成本,所以“電從身邊取”自然成為首選,但當(dāng)“身邊取”不夠用時(shí),又必須靠“遠(yuǎn)方來(lái)”作為補(bǔ)充。

          對(duì)新能源并網(wǎng)帶來(lái)電力系統(tǒng)的增量成本給予補(bǔ)償。風(fēng)電、光伏出力的不穩(wěn)定性,需要傳統(tǒng)電源、儲(chǔ)能、虛擬電廠等頻繁地爬坡,以實(shí)現(xiàn)發(fā)電與用電的平衡,這樣必然增加了電力系統(tǒng)的成本。所以,大規(guī)模發(fā)展新能源給電力系統(tǒng)帶來(lái)了巨大的增量成本,分別為:備用成本,為了滿足調(diào)峰需要,電力系統(tǒng)必須保留一定容量的發(fā)電機(jī)組用來(lái)啟停備用,以填補(bǔ)季節(jié)性、地域性和時(shí)段性的電力供應(yīng)缺口;平衡成本,為解決新能源間歇性、波動(dòng)性、隨機(jī)性問(wèn)題,電力系統(tǒng)必須保留旋轉(zhuǎn)備用電源,讓運(yùn)行正常的發(fā)電機(jī)維持額定轉(zhuǎn)速,保證隨時(shí)可以并網(wǎng),或已并網(wǎng)但僅帶一部分負(fù)荷,保證隨時(shí)可以增加出力至額定容量,承擔(dān)調(diào)頻、快速爬坡等輔助服務(wù);電網(wǎng)成本,風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電分布在偏遠(yuǎn)地區(qū),遠(yuǎn)離負(fù)荷中心,增加了遠(yuǎn)距離輸電網(wǎng)建設(shè)成本和電能損耗成本,新能源在向大電網(wǎng)送電時(shí)也增加了電網(wǎng)設(shè)備成本;接入成本,新能源發(fā)電接入電網(wǎng)的成本。上述各類(lèi)成本需要通過(guò)多種電力市場(chǎng)或者機(jī)制得到相應(yīng)補(bǔ)償后,才可以解決“電從遠(yuǎn)方來(lái)”的問(wèn)題。

          需要強(qiáng)調(diào)的是,做好為消納新能源而投入的靈活性資源成本的補(bǔ)償工作,是解決“電從遠(yuǎn)方來(lái)”問(wèn)題的關(guān)鍵。發(fā)電側(cè)靈活性資源主要包括煤電靈活性改造、熱電解耦、天然氣發(fā)電、常規(guī)水電等;電網(wǎng)側(cè)靈活性資源主要包括電網(wǎng)互聯(lián)互濟(jì)、電網(wǎng)彈性、柔性輸電、主動(dòng)性配電網(wǎng)等;負(fù)荷側(cè)靈活性資源主要包括用戶需求響應(yīng)、電動(dòng)汽車(chē)充放電等;儲(chǔ)能側(cè)靈活性資源包括抽水蓄能、電化學(xué)儲(chǔ)能、儲(chǔ)氫等。在新能源滲透之下,由發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)、用戶和儲(chǔ)能提供的輔助服務(wù)主要包括調(diào)峰、調(diào)頻、發(fā)電控制、無(wú)功調(diào)節(jié)、備用、黑啟動(dòng)服務(wù)等。以往,輔助服務(wù)主要由煤電、水電和抽水蓄能電站提供,隨著新能源并網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大,新型儲(chǔ)能和需求側(cè)資源也開(kāi)始提供輔助服務(wù)。發(fā)電企業(yè)參與輔助服務(wù)市場(chǎng)可以獲得成本回報(bào);電網(wǎng)企業(yè)的抽水蓄能電站的容量成本可以通過(guò)輸配電價(jià)獲得回報(bào),而電量成本可以通過(guò)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)得到補(bǔ)償。而同樣提供輔助服務(wù)的電化學(xué)儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車(chē)充放電、用戶側(cè)需求響應(yīng)等,也都需要有統(tǒng)一明晰的市場(chǎng)機(jī)制來(lái)獲得成本補(bǔ)償,這是下一步電力改革需要研究的內(nèi)容。

          《中國(guó)電業(yè)與能源》:在“分布式”與“集中式”供電方式并存的情況下,如何認(rèn)識(shí)大電網(wǎng)和配電網(wǎng)之間的關(guān)系,又怎樣才能充分發(fā)揮二者的作用?

          譚忠富:要分區(qū)分級(jí)建設(shè)電網(wǎng),大容量高電壓等級(jí)的送出通道服務(wù)新能源大基地,配電網(wǎng)用來(lái)服務(wù)微電網(wǎng)或者分布式能源,而微電網(wǎng)則直接服務(wù)分布式電源等,各級(jí)電網(wǎng)、各地電網(wǎng)相互聯(lián)通又各司其職。

          在新型電力系統(tǒng)中,分布著大量的分布式光伏、電動(dòng)汽車(chē)充電樁、儲(chǔ)能等設(shè)施,其源荷儲(chǔ)界限模糊,系統(tǒng)內(nèi)部潮流多向流動(dòng),大大增加了供需平衡難度。

          同時(shí),直接接入配(微)電網(wǎng)的大量分布式電源一般都配有電力電子裝置,會(huì)產(chǎn)生一定的諧波和直流分量;諧波電流注入系統(tǒng)后,會(huì)引起電網(wǎng)電壓畸變,造成電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置誤動(dòng)作,影響系統(tǒng)安全運(yùn)行;分布式發(fā)電并網(wǎng)容量和位置會(huì)影響電網(wǎng)的電壓分布,電壓過(guò)大會(huì)對(duì)繼電保護(hù)裝置造成破壞;分布式電源大量接入電網(wǎng),也會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生大量的諧波污染,使線路的繼電保護(hù)性能下降;另外,分布式電源還會(huì)帶來(lái)反向潮流、設(shè)備過(guò)多、網(wǎng)絡(luò)冗余等問(wèn)題。這一切,都需要通過(guò)上一級(jí)電網(wǎng)提供消納與供給來(lái)進(jìn)行稀釋和平衡,具體為:需要大電網(wǎng)配置相應(yīng)的濾波裝置、靜止或動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置等,以抑制新能源的諧波含量;布置合理的充裕性容量、多元的靈活性資源、智慧的互動(dòng)性調(diào)控,保障分布式電網(wǎng)具有可靠供電能力。

          微電網(wǎng)也屬于分布式供電方式之一,由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能源轉(zhuǎn)換裝置、負(fù)荷、監(jiān)控和保護(hù)裝置等組成的微電網(wǎng),可以作為一個(gè)單元進(jìn)行優(yōu)化,能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、自我保護(hù)和管理智能化。大電網(wǎng)只需調(diào)度整個(gè)微電網(wǎng)單元,而單元內(nèi)部調(diào)度由微電網(wǎng)自行完成,從而實(shí)現(xiàn)大電網(wǎng)為微電網(wǎng)調(diào)節(jié)余缺、微電網(wǎng)進(jìn)行內(nèi)部自我調(diào)度。

          所以說(shuō),一定要分區(qū)分級(jí)規(guī)劃建設(shè)電網(wǎng),補(bǔ)強(qiáng)配(微)電網(wǎng),促進(jìn)分布式新能源自消納、自平衡;面對(duì)配(微)電網(wǎng)出現(xiàn)臨時(shí)性供應(yīng)不足或過(guò)剩時(shí),再通過(guò)與大電網(wǎng)建立弱連接,使之作為備用,以提升整個(gè)電網(wǎng)的整體安全性。

          《中國(guó)電業(yè)與能源》:一旦配網(wǎng)內(nèi)交易大行其道,是否應(yīng)該對(duì)現(xiàn)行輸配電價(jià)政策進(jìn)行調(diào)整,以協(xié)調(diào)過(guò)網(wǎng)費(fèi)在大電網(wǎng)和配電網(wǎng)之間的分配?

          譚忠富:新能源發(fā)電正從多個(gè)維度滲透配電網(wǎng),如企業(yè)自建新能源自備電站、新能源發(fā)電直供電、新能源電力通過(guò)專(zhuān)線供電(不經(jīng)由電網(wǎng)企業(yè)所經(jīng)營(yíng)的輸配電設(shè)施,不向電網(wǎng)企業(yè)交納過(guò)網(wǎng)費(fèi))、新能源隔墻售電、客戶分散式新能源自發(fā)自用自儲(chǔ)、工業(yè)園區(qū)源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化、新能源為主的微電網(wǎng)、高比例新能源為主體的獨(dú)立供電系統(tǒng)等。大量分散式新能源發(fā)電設(shè)備并入電網(wǎng),很容易造成電壓和頻率波動(dòng),需要配置靈活性調(diào)節(jié)性資源來(lái)穩(wěn)定電壓和頻率,但這樣又勢(shì)必會(huì)造成電網(wǎng)成本的升高。

          分析新能源并網(wǎng)消納情況下所需的各類(lèi)靈活性調(diào)節(jié)性資源,繼而可以計(jì)算出不同資源對(duì)電網(wǎng)投資及運(yùn)行成本帶來(lái)的增量變化。系統(tǒng)靈活性調(diào)節(jié)性資源分為:1.具備調(diào)節(jié)能力的常規(guī)發(fā)電機(jī)組。2.抽水蓄能、飛輪儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能等多種儲(chǔ)能形式,可參與不同時(shí)間尺度的靈活性調(diào)節(jié),包括快速調(diào)頻、短時(shí)平衡與負(fù)荷轉(zhuǎn)移等。3.電網(wǎng)側(cè)靈活性資源?;ヂ?lián)電網(wǎng),經(jīng)輸電網(wǎng)互聯(lián)的相鄰系統(tǒng)可在系統(tǒng)靈活性不足時(shí)輸入互聯(lián)容量,在系統(tǒng)靈活性充裕時(shí)輸出互聯(lián)容量;提高電力傳輸能力的柔性交流輸電系統(tǒng)設(shè)備;改變網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和系統(tǒng)參數(shù)實(shí)現(xiàn)快速潮流控制以提供靈活性。4.具有響應(yīng)能力的電力用戶聚合商,能夠根據(jù)系統(tǒng)功率變化具有主動(dòng)響應(yīng)能力。

          在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)條件下,需要對(duì)電網(wǎng)靈活性調(diào)節(jié)性資源投資運(yùn)行成本進(jìn)行有效疏導(dǎo),按照“誰(shuí)受益誰(shuí)承擔(dān)”的原則,激勵(lì)各環(huán)節(jié)靈活性資源參與輔助服務(wù)市場(chǎng)并獲得補(bǔ)償。通過(guò)合理分?jǐn)傠娋W(wǎng)增量成本,并基于公平分享輸配電“準(zhǔn)許成本加合理收益”原則重新設(shè)計(jì)輸配電價(jià)結(jié)構(gòu),使過(guò)網(wǎng)費(fèi)可以在大電網(wǎng)與配電網(wǎng)之間合理分配。

          《中國(guó)電業(yè)與能源》:關(guān)于“分布式”與“集中式”電力兩種供應(yīng)方式的安全運(yùn)行,國(guó)外是否有可供借鑒或者吸取的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)?

          譚忠富:2010—2020年,全球集中式光伏、陸上風(fēng)電的平準(zhǔn)化度電成本分別降低了85%、56%,但新能源發(fā)展較快的德國(guó)、英國(guó)等國(guó)家終端電價(jià)不降反升,其主要原因是新能源占比的提高大幅增加了系統(tǒng)成本,從而抬高了終端電價(jià)水平。

          自2007年開(kāi)始,德國(guó)、奧地利、法國(guó)、瑞士等歐洲國(guó)家相繼引入負(fù)電價(jià)。以新能源電量滲透率達(dá)到25%的德國(guó)為例,2020年全年負(fù)電價(jià)時(shí)長(zhǎng)達(dá)到298小時(shí)。負(fù)電價(jià)小時(shí)數(shù)增多反映出電力系統(tǒng)的靈活性不足。當(dāng)發(fā)電量超過(guò)需求量時(shí),價(jià)格就會(huì)低于零。

          歐洲各國(guó)電力以自平衡為主,國(guó)家間互動(dòng)基本上屬于余缺調(diào)劑,他們發(fā)展新能源基本上“以分布式為主,就近開(kāi)發(fā)優(yōu)先”。以德國(guó)為例,該國(guó)遍地都是風(fēng)電機(jī)組,新能源80%以上接入配電網(wǎng)。在英國(guó),新能源滲透率的大幅上升,導(dǎo)致燃煤和燃?xì)鈾C(jī)組等傳統(tǒng)電源被大量擠出,致使電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量下降,并容易出現(xiàn)頻率偏離,需要更多靈活性資源提供輔助服務(wù)來(lái)維持頻率穩(wěn)定;同時(shí),大多數(shù)新能源機(jī)組通過(guò)差價(jià)合約保價(jià)消納,即使在現(xiàn)貨市場(chǎng)電價(jià)為負(fù)時(shí)仍然不減出力,這樣更加大了系統(tǒng)平衡困難,導(dǎo)致輔助服務(wù)需求大增,不得不加大力度從小時(shí)級(jí)、分鐘級(jí)向秒級(jí)甚至更短時(shí)間尺度部署調(diào)相機(jī)、飛輪儲(chǔ)能、燃?xì)鈾C(jī)摻燒氫氣等調(diào)節(jié)性資源。

          責(zé)任編輯:江蓬新

          校對(duì):許艷