新能源|高比例消纳新能源关键是什么?( 二 )


煤电原则上具备秒级以上全时间尺度调节能力 , 通过煤电灵活性改造 , 可以进一步挖掘日内调峰能力 。 当前 , 煤电灵活性改造技术成熟、成本低、施工周期短 , 是短期提升电力系统灵活性的较优选择 。 南方五省区具备改造条件的煤电装机超过1亿千瓦 , 全部改造后可增加1500万千瓦以上的调峰能力 , 改造潜力大 。 因此 , 建议加大力度推动具备改造条件的煤电机组“应改尽改” 。
水电扩机主要通过对拥有调节水库的已建水电站进行扩建 , 具有投资少、造价低、工期短的优点 。 南方区域澜沧江、金沙江、乌江、红水河等流域部分调节能力较好的水电站均具备扩机条件 , 积极推进水电扩机 , 不仅可以提高水能利用率、增强系统日内调峰能力 , 还有助于保障电网安全稳定运行 , 提高电力系统整体效率 。
调峰气电具有启停速度快、运行灵活的优点 , 原则上同样具备全时间尺度调节能力 。 但受碳减排目标、气源供应和气价高等影响 , 气电发展空间相对有限 。
需求侧:加大电力需求响应力度
电力需求响应速度可达秒级 , 具有优异的调节能力 , 是提升新型电力系统灵活性的强有力支撑 。
电力负荷是最主要的需求侧资源 , 分为工业负荷、商业负荷和居民负荷 。 其中 , 工业负荷响应意愿取决于调节收益与生产成本增加间的权衡;商业负荷资源潜力较为可观且灵活易控 , 是提升需求侧灵活调节能力的基础资源;居民负荷空间分布过于分散、控制难度大 , 目前仍缺乏关键技术和设备支撑 , 调节潜力有待挖掘 。
用户侧储能响应速度快、调控灵活 , 可在促进新能源高效消纳、增强用户互动响应能力等方面发挥突出作用 。 此外 , 考虑氢能制备与存储技术的更新突破 , 氢储能未来有望以低成本方式在需求侧大规模应用 , 并通过电-氢间的灵活转换进一步增强需求侧多能互补能力 。
电动汽车可视为移动式储能装置 , 是调节潜力巨大的需求侧资源 。 据统计 , 2020年全国电动汽车保有量400万辆 , 按每辆28千瓦时计算 , 电池储能容量达1.12亿千瓦时 。 未来依托车网互动技术及成熟的电动汽车储能商业模式 , 可充分调动电动汽车的储能特性 。
虚拟电厂通过协同控制的方式聚合电力负荷、用户侧储能、电动汽车及用户侧电源等需求侧资源 , 以满足内部用能需求、响应外部系统变化 , 使电力系统需求侧由传统的“消费者”向“产消者”过渡 , 将是新型电力系统需求侧资源整合的重要平台 。
我国需求响应尚处于试点阶段 , 目前已在广东、江苏、上海等地试点推广 , 2021年广东开展市场化需求响应交易结算试运行 , 日最大响应容量达100.7万千瓦 。 总体而言 , 需求响应实施的范围和规模仍较小 , 需求侧可调节潜力亟待开发挖掘 。 近中期 , 按照需求响应规模达最大用电负荷的5%左右考虑 , 南方五省区需求响应能力将超过1500万千瓦 。
电网侧:加强电网互联提升互济能力
电网作为资源优化配置的支撑平台 , 是提升新型电力系统灵活性的重要补充 。 建设跨省区电力互联通道 , 提高存量输电通道利用率 , 可进一步发挥跨省区电网互济能力 , 扩大平衡区域范围 , 实现时间和空间上的扩展和互补 , 在一定程度上减少因系统灵活性不足导致的弃能现象 。 同时 , 有效解决新能源由于多日、周时间尺度出力不稳定而导致的供需失衡问题 。
辅助服务等灵活性
配套措施不可或缺
同时 , 应加快完善辅助服务市场 , 明确补偿机制 , 调动企业实施煤电灵活性改造的积极性;加快建立新型储能价格形成机制 , 推动“新能源+储能”激励机制落地 , 提高新能源发电企业配置储能的积极性;加快建设区域统一电力市场 , 逐步建立跨省区资源优化配置与省内实时平衡的市场模式 , 在更大空间范围内实现电力资源优化配置 。