新能源需主動支撐新型電力系統(tǒng)安全運行

“當前，能源轉(zhuǎn)型深入推進，新能源快速發(fā)展、占比逐步提高，用電需求持續(xù)增長，電力系統(tǒng)運行機理發(fā)生深刻變化，電力電量平衡的技術(shù)基礎(chǔ)也發(fā)生重大變化，電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行面臨前所未有的挑戰(zhàn)。推動新型電力系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新，加快攻克‘卡脖子’‘無人區(qū)’技術(shù)是我們面臨的緊迫課題?！?月22日，國家電網(wǎng)有限公司（以下簡稱“國家電網(wǎng)”）董事長、黨組書記，新型電力系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟（以下簡稱“創(chuàng)新聯(lián)盟”）理事長辛保安在該創(chuàng)新聯(lián)盟理事會第一次會議暨專家委員會主任委員會上指出。

與會專家認為，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，涉及領(lǐng)域多、影響范圍廣，迫切需要重大技術(shù)創(chuàng)新，更需要產(chǎn)業(yè)鏈各主體攜手解決技術(shù)型難題，共同推動能源轉(zhuǎn)型變革。

“雙高”等新能源“新”問題暴露

實現(xiàn)碳達峰碳中和，能源是主戰(zhàn)場，電力是主力軍。隨著可再生能源在能源體系中的占比逐年提升，電力系統(tǒng)正面臨新的挑戰(zhàn)。

近20年，我國新能源發(fā)電持續(xù)快速發(fā)展，目前風電和光伏裝機容量遙居世界第一。此前，新能源發(fā)電規(guī)模小，對電網(wǎng)運行影響小，主要解決的是電能質(zhì)量問題。隨著局部地區(qū)集中接入規(guī)模增大，新能源的弱抗擾性、故障穿越能力不足問題開始顯現(xiàn)。同時，在大基地開發(fā)、特高壓直流送出的發(fā)展模式下，呈現(xiàn)高比例可再生能源、高比例電力電子裝備特征，電力系統(tǒng)穩(wěn)定性面臨較大挑戰(zhàn)。

相關(guān)人士對此表示認同：“我國可再生能源裝機規(guī)模正快速增長，對電力系統(tǒng)安全性和穩(wěn)定性的要求也越來越高。同時，新能源發(fā)電具有一定的波動性和隨機性，在負荷峰值段和異常天氣時段出現(xiàn)電量缺口時，如何保障電力供需實時平衡需要業(yè)內(nèi)思考、探索?！?/p>

碳達峰碳中和及構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的目標，給新能源產(chǎn)業(yè)后續(xù)發(fā)展提出了新的核心需求，即不僅要大規(guī)模安裝，更要實現(xiàn)大規(guī)模消納。這客觀上要求新能源必須進一步提升主動支撐能力，增強并網(wǎng)性能。

并網(wǎng)同時需提供主動支撐功能

新問題給新能源并網(wǎng)提出了新要求。過去，可再生能源電源的發(fā)展目標是能夠輸出合格電能且并入大電網(wǎng)。如今，可再生能源電源在輸出合格電能并入大電網(wǎng)的同時，還需對電網(wǎng)提供主動支撐，保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性，提升新能源電力消納比例。

預(yù)計新能源將在2035年前后成為電力裝機主體，到2050年前后成為電量主體。因此亟需將光伏、風電的支撐能力從穩(wěn)態(tài)、小擾動拓展至暫態(tài)、大擾動，從單機響應(yīng)拓展到單機-場站-電網(wǎng)協(xié)同支撐。未來新能源發(fā)電設(shè)備應(yīng)普遍實現(xiàn)主動支撐功能，并逐步具備電網(wǎng)構(gòu)建能力。

新能源的發(fā)展過程就是并網(wǎng)技術(shù)不斷進步的過程。電網(wǎng)技術(shù)升級在推動支撐能力發(fā)展的同時，還需要新能源主動支撐技術(shù)發(fā)展，提升電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性。構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，新能源需具備主動支撐能力。而新能源的控制靈活性、可塑性也為主動支撐技術(shù)實現(xiàn)提供了可行性?！昂统Ｒ?guī)電源不同，新能源不僅受資源和天氣的約束，發(fā)電單元單體容量較小，設(shè)備數(shù)量也很多。既要考慮到客觀因素，也要將其放在場站級和系統(tǒng)性的層面上進行協(xié)調(diào)?！?/p>

據(jù)了解，為加快新型電力系統(tǒng)建設(shè)，國家電網(wǎng)正大力支持主動支撐型新能源發(fā)電及主網(wǎng)運行技術(shù)研究，希望通過示范試點項目，從平臺、裝備、場站、縣域、系統(tǒng)層面出發(fā)，不斷推進主動支撐型技術(shù)發(fā)展創(chuàng)新。

創(chuàng)新聯(lián)盟將引領(lǐng)電力關(guān)鍵技術(shù)研

與會專家一致認為，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)涉及源網(wǎng)荷儲全鏈條，技術(shù)難題多、攻關(guān)難度大，依靠單方面的力量無法完全支撐，必須聚合各方面的創(chuàng)新合力。

今年4月，國家電網(wǎng)發(fā)起成立創(chuàng)新聯(lián)盟，積極搭建交流平臺，推動合作不斷深化。截至目前，創(chuàng)新聯(lián)盟成員單位從31家擴充至52家，達成32項前瞻性技術(shù)合作意向，聯(lián)合申報12項國家重點研發(fā)計劃，拉動研發(fā)及產(chǎn)業(yè)投入超過1000億元，橋梁紐帶作用充分發(fā)揮，社會影響力持續(xù)提升，各項工作開拓了新局面、取得了新成效。

在國網(wǎng)經(jīng)濟技術(shù)研究院總工程師李暉看來，新型電力系統(tǒng)既是我國高水平參與全球科技治理的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，也是關(guān)系我國國家能源安全和國民經(jīng)濟命脈的重要領(lǐng)域。為了加快突破新型電力系統(tǒng)基礎(chǔ)性、前瞻性和“卡脖子”技術(shù)難題，需要通過能源電力行業(yè)通力合作、分工部署，在跨領(lǐng)域、跨學(xué)科、跨環(huán)節(jié)科技攻關(guān)取得新進展，為實現(xiàn)能源電力行業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控注入強大動力。

相關(guān)人士指出，在當前“雙碳”達標和保供的雙重壓力下，能源企業(yè)面臨著巨大挑戰(zhàn)，需要聯(lián)合多方力量，基于供給側(cè)、消費側(cè)、技術(shù)、體制機制四方面同步高效配合，互相促進新型電力系統(tǒng)構(gòu)建和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

此外，中國能源建設(shè)股份有限公司電力規(guī)劃設(shè)計總院有限公司黨委書記、董事長杜忠明則表示，建設(shè)新型電力系統(tǒng)是一項長期復(fù)雜的系統(tǒng)工程，創(chuàng)新聯(lián)盟各成員單位應(yīng)發(fā)揮各自優(yōu)勢，密切配合協(xié)同攻關(guān)，共同推進新型電力系統(tǒng)的高質(zhì)量發(fā)展。

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