新型电力系统:风电的“机遇”之战

2021-04-20 10:28



业内人士称,以新能源为主体,意味着在电力系统中,新能源装机占比至少要过半,甚至达到70%、80%,才能称之为主体。与此同时,另一个更重要的指标是,新能源发电量要在发电量占比中大幅提升。按国家能源局的解读,到“十四五”末,可再生能源在全社会用电量增量中的比重将达到2/3左右。

 

作为新能源代表的风电,迎来千载难逢发展机遇的同时,也面临着自身变革的挑战,如此,才能在未来的电力系统中担当大任。


 

融入多能互补系统

 

正如专家所说,传统的电力系统是用一个精准可控的发电系统,去匹配一个基本可测的用电系统,成熟的技术可以保证电力系统安全可靠运行。
 
以新能源为主体,预示着新能源将大规模并网,而大规模新能源发电具有随机波动性,发电无法按需控制,同时在用电侧,伴随大量分布式新能源接入,用电负荷预测准确性也大幅下降,这意味着发电侧和用电侧均出现随机波动性,会给电力系统平衡调节和灵活运行带来重大挑战,电力系统的稳定特性、安全控制和生产模式都将发生根本性改变。
 
在这种情形下,“源随荷动”的电力系统传统运作模式将向“源荷互动”模式加速转变。
 
而在风电、太阳能发电等新能源为主体的电力系统中,煤电、气电等化石能源将变为辅助,以辅助性电源支撑大规模波动性、间歇性风、光出力有效消纳。
 
据彭博新能源财经统计,2020年风电整机商新增吊装容量,金风科技、远景能源、三一重能等多家中国整机商已经跻身全球前十,中国的风电开发和风电制造都步入国际领先行列。但是,必须认识到,在新型电力系统下,风电不能再“单打独斗”,而要具备横向多能互补、纵向源网荷储协调的的适应力。风电要与光伏、储能等形成更具竞争力的多能互补共济新系统。而在这样的新系统中,风电以更大的单机容量、更高的利用小时数,有望发挥龙头牵引作用。

 


更强的灵活性和可控性

 

新型电力系统是是广泛互联、智能互动、灵活柔性的电力系统。
 
对于电网而言,要形成更加坚强的互联互通网络平台,发挥大电网优势,获取季节差互补、风光水火互调和跨地区、跨领域补偿调节等效益,实现各类发电资源充分共享和互为备用。
 
对于新能源而言,要能够主动平抑波动,成为电网友好型电源,要具备可调可控能力,提升主动支撑性能。
 
在这样一个强不确定性未来电力系统中,需要灵活性资源得到充分利用。一方面是负荷端的灵活性;另一方面则是作为电源端的新能源呈现出智能灵活和友好并网的特性。
 
当下,新能源发展远超预期,而灵活性电源发展却明显低于规划。“十三五”期间,尚且通过外送通道建设、电力需求增长和推动新能源参与市场化交易来帮助消纳,但放眼更长久的未来,更依赖于新能源本身的灵活性。
 
煤电、气电之所以在较长时间内担任世界各国的绝对主力电源,除了资源禀赋的因素外,技术可靠、成本低廉也是其重要优势。
 
俗话说,老大就要有老大的样子。能源格局的变革也是如此。未来以新能源为主体,显然新能源不是只享受主体的地位、不承担主体的责任。
 
正如业内所言,在新能源比例较小的时候,性能差一点,稳定性和灵活性弱一些,尚无可厚非,但随着新能源日渐成为主体能源,必然要承担起更多责任,这其中就包括了确保整个电力系统稳定安全运行的责任。
 
在这样的背景下,风电将从被动适应电网向主动支撑电网转变。当前,三一重能等整机商通过“云大物智移链”等新技术赋能,再辅以储能等措施,已经使得风电的可预测性、可控性大大增强,灵活性大大提升。
 
技术的颠覆性超乎想象。未来,风电有望做到,不需要现有电网做出较大变革的情况下,就能主动支撑电网安全高效运行。