2022年9月15日,受自然資源保護協會(NRDC)委托,中國能源研究會碳中和產業合作中心聯合國網西北分部在北京召開《促進西北新能源高比例發展--大力提升電力系統靈活性專題研究》開題啟動會,會議由中國能源研究會碳中和產業中心主黃少中主持。中國能源研究會理事長史玉波、中國科學院院士周孝信、中國能源研究會副理事長兼秘書長孫正運等組成的課題顧問團隊,以及由中國能源研究會監事長韓水、國網能源研究院副院長蔣莉萍、華北電力大學經濟與管理學院教授袁家海、中國科學院電工研究所研究員陳永翀、西安交通大學教授王建學等組成的專家團隊,參加啟動會并就相關問題進行了深入的交流和探討。
NRDC清潔電力高級顧問王萬興博士介紹,NRDC在西北地區開展工作多年,并在上個月與中國能源研究會聯合發布了最新研究報告《建設多層次市場機制,促進西北新能源高比例發展》。從全國的角度來看,目前西北地區新能源發展過程中遇到的問題,將在全國新能源發展過程中遇到。以西北地區為案例,通過時空分布、能源資源品種互補,分析地方轉型過程中遇到的挑戰和解決方案,可為全國層面的高比例可再生能源發展提供借鑒。
中國能源研究會碳中和產業合作中心研究員張葵葉代表課題組介紹了此次課題的研究內容、研究思路及時間安排等。項目研究背景是基于當前西北電力系統對大規模、高比例新能源接入和消納適應性不足的問題。電力系統調節能力和靈活性亟待全面提升,而不同靈活調節資源成本差異較大,厘清各類靈活性資源的成本以及相應的疏導機制至關重要。課題將從西北電力系統靈活性發展現狀、提升電力系統靈活性的挑戰、路徑、成本,以及相應的疏導機制等方面開展深入的研究工作。
課題顧問團隊和專家團隊對課題的必要性和及時性給予了高度的肯定,并認為碳中和產業合作中心與國網西北分部的合作,使得課題更貼近西北當地的實際情況,對研究開展有重要作用。同時,與會專家們還從不同角度出發,對提升系統靈活性、促進西北新能源高比例發展和消納的路徑與解決方案,分享了各自的觀點和建議。
中國能源研究會監事長韓水提出,研究應同時關注發電側、電網側和需求側,在技術層面外,還要研究支持政策和市場機制,共同促進西北地區新能源的消納。西北新能源除外送之外,重點應該放在就地消納,這是不能忽略的提高靈活性調節方式,特別是一些可中斷負荷和高載能負荷發展,對西北地區新能源發展是至關重要的。另外,西北地區各省區之間要關注靈活性資源共享問題,需要重點研究電網側如何適應新能源的發展方向。
國網能源研究院蔣莉萍副院長指出,靈活性的問題并不局限在單項技術,未來新型電力系統一定要考慮跨行業協同,縱向的是源網荷儲協同,橫向的是不同能源供應系統之間的協同。首先,風光自身也需要組合提供靈活性,在成本和效益之間找到平衡。其次,需要市場機制去協調相關利益方,激發多種靈活性主體的積極性,包括水電站、供熱與燃煤電站,以及低成本的負荷側資源等,重點通過加大輔助服務市場建設力度,挖掘負荷側可變負荷的潛力與商業模式。最后,重視對光熱技術的利用,因為光熱在西北是一直是被低估、被忽略的技術。
華北電力大學袁家海教授指出,應從規劃、市場建設、調度等角度共同推進西北新能源高比例發展。在規劃層面,應考慮不同時間尺度,近期、中期和遠期各自的側重點:對于電源側,近期以西北豐富的水電、煤電的靈活性改造為主,中長期以光熱和儲熱等靈活性資源(包括熱電解耦)和熱電協同。同時,還需考慮建設季節性的調節資源來與新能源的季節特性相匹配。在市場和調度層面,西北問題是區內、區外之間的協同問題,特別是西北與華北、華東市場之間的耦合。此外,經濟性測算很關鍵,應首要考慮不同資源的組合,其次是研究區內外靈活性資源協同的成本差異。
中國科學院電工研究所陳永翀從突破能源"胡煥庸線"的角度來分析新能源高比例發展路徑。我國能源消費與新能源生產存在不均衡性,需要跳出能源電力行業來看能源的發展。逐步在富能地區發展分布式可再生能源和產業,通過產業和制造業的轉移,就地消納新能源。結合"一帶一路"的建設,滿足產品生產對于綠電的需求。
西安交通大學的王建學教授強調要關注多周期的靈活性,特別是跨季節、長周期的調節資源。應關注多環節的靈活性:在電網側,重點關注提升重要斷面輸送容量的靈活性來加強西北省間的電網調節能力;在負荷側,結合西北特點,抓重點用能企業的靈活性,尤其是生產工藝的突破。在靈活性成本回收方面,梳理并測算西北的關鍵設備提供靈活性的成本,通過政策與市場機制去疏導成本,保證合理收益,促進靈活性調節資源的健康有序發展。
國網西北分部交易中心主任孫驍強認為,西北電網目前靈活性不足體現在兩個方面,即電力電量平衡,以及電力系統安全。解決這個問題的關鍵在于發揮西北電網的互濟功能。一個是用電時段的互補性,通過電網調度的負荷側互補可以節省約500萬千瓦的火電開機。另外一個是新能源資源之間的互補性,在提升電網保證出力、減少火電規劃方面有重要作用。
中國能源研究會理事長史玉波從目前國家在青海建設的大型風電光伏基地談起,提出支撐電源和靈活性的需求是亟待解決的問題。在解決方案方面,首先應將用戶側參與到靈活性提升中來。其次,應考慮利用現代信息通訊和數字技術,通過云平臺整合資源,提升將來電網的靈活性。最后,應完善電價機制,研究適應高比例新能源接入電網的電價模式,把發電側、電網側、用戶側串聯起來,有效調度新能源資源和靈活性資源。
中國科學院院士周孝信全面闡述了新型電力系統安全穩定運行的五個要素,即靈活性、韌性、穩定性、可靠性與經濟性問題,認為解決靈活性的問題需要多措并舉。在網側,需要在區域內打破省間壁壘、統籌協調,在區域外充分考慮不同地域間的互補特性,做好送端送電曲線與受端負荷曲線的協調,保證每一條輸送線路都有足夠的年運行小時數。此外,應該發揮好西北作為國家綠色能源基地的作用,一方面滿足自身的電力需求,并向東部輸電,而另一方面要就地轉化,生產綠色液體與氣體燃料。在網制氫對電網有很強的調節作用,未來對跨季節的調節也能發揮很大的作用。
中國能源研究會副理事長、秘書長孫正運指出,要在保證電網安全的前提下,利用西北的時間差和空間差,充分挖掘電網在調度上的潛力。西北地區清潔能源要參與到全國的電力市場中,要注重外送通道建設。另外,西北地區應做好產業規劃,在當地發展制造業,消納部分電力。此外,西北的新能源發展不光要考慮電,還要考慮冷熱,形成綜合能源系統。
課題組組長黃少中在會議小結中強調了課題研究的必要性和典型意義,表示要認真梳理,充分吸收專家提出的意見和建議,全力組織實施好課題研究工作,按時保質交上一份滿意的研究報告。
中國能源研究會碳中和產業合作中心研究員湯泰,NRDC清潔電力項目副主任劉明明等人參加啟動會。
責任編輯: 江曉蓓