南网新型电力系统行动方案:新能源“应并尽并” 投产2000万千瓦新型储能

储能世界网讯:5月15日,南方电网公司在广州发布《南方电网公司建设新型电力系统行动方案(2021-2030年)白皮书》(以下简称《白皮书》),并举行数字电网推动构建新型电力系统专家研讨会。

会上,南方电网公司表示,将全面贯彻落实党中央、国务院决策部署,加快步伐构建以新能源为主体的新型电力系统,全面建设安全、可靠、绿色、高效、智能的现代化电网。预计2030年前基本建成新型电力系统,在实现碳达峰、碳中和目标过程中,确保新能源高效消纳和电力可靠供应。此前,该公司还发布了《数字电网推动构建以新能源为主体的新型电力系统白皮书》等研究成果。

与会院士、专家对两份白皮书的核心观点表示认同,认为构建新型电力系统,发展数字电网势在必行,数字化是推动电力系统源网荷储各环节协调互动的有力抓手,并围绕加快构建新型电力系统建言献策。

数字电网将成为承载新型电力系统最佳形态

长期以来,南方电网公司深入落实新发展理念,全力推动清洁能源发展,为广东、广西、云南、贵州、海南等南方五省区和港澳地区经济社会高质量发展注入强劲绿色动能。全网非化石能源装机、电量占比连续五年超过50%,远超国内平均水平,位居世界前列。水能利用率超过99.5%,风电、光伏发电利用率均达99.7%。

实现碳达峰、碳中和目标,能源是“主战场”,电力是“主力军”,而建设以新能源为主体的新型电力系统,是推动电力清洁低碳发展的必然选择。“电网连接能源生产和消费,是新型电力系统的核心枢纽。”中国工程院院士、南方电网公司专家委员会主任委员李立浧表示,新型电力系统的显著特征是风电、光伏等新能源在电源结构中占据主导地位,由于新能源具有随机性、波动性、间歇性等特点,电网在持续可靠供电、安全稳定等方面面临重大挑战。“基于‘电力+算力’的系统平衡理论是新型电力系统的理论基础,要以信息化、数字化构建新型电力系统,使系统‘可见、可知、可控’,实现新能源‘无条件’上网。”李立浧说。

新能源大规模发展已成为趋势,对此,中国科学院院士周孝信建议,通过数字化、信息化以及人工智能等多种方法,推动电力系统源网荷储各环节协调互动。

南方电网公司深入研究新型电力系统的科学内涵、发力方向和重点举措,提出应用新一代数字技术进行数字化改造,加快建设数字电网,打造承载新型电力系统的最佳形态。

依托数字技术,数字电网让电力系统拥有更加敏锐的“感官”和更加聪明的“大脑”,支持新能源机组作为主力电源参与电力系统调控过程。

“实现能源转型和高效利用,发展数字能源数字电网势在必行。”中国工程院院士陈勇表示,数字能源是IT技术与能源产业高度融合的产物,通过数字平台建设,将海量能源数据汇集,并通过分析优化能源结构、使用方式,提高能源使用效率和精准性。

《白皮书》提出,南方电网公司将加快数字化转型,提升数字技术平台支撑能力和数字电网运营能力,选择新能源接入比例较高的区域电网打造数字电网承载新型电力系统先行示范区,全面建设安全、可靠、绿色、高效、智能的现代化电网,构建以新能源为主体的新型电力系统,在实现碳达峰、碳中和目标过程中确保电网安全稳定和电力可靠供应。

创新在构建新型电力系统中居于核心地位。南方电网公司总信息师余建国表示,该公司将发挥中央企业国家战略科技力量作用,建立联合攻关机制,在电力自主专用芯片等领域攻克一批“卡脖子”关键核心技术,在数字电网、大规模储能、新型电工材料、新型直流输电技术等领域产出一批具有重要影响力的原创技术,增强构建新型电力系统的科技支撑力和产业带动力,提升能源产业链现代化水平。

新能源将成为南方五省区第一大电源

南方电网公司提出,通过数字电网建设,到2025年,南方电网将具备新型电力系统“绿色高效、柔性开放、数字赋能”的基本特征,支撑南方五省区新能源装机新增1亿千瓦以上,非化石能源占比达到60%以上。到2030年,基本建成新型电力系统,支撑新能源装机再新增1亿千瓦以上,非化石能源占比达到65%以上。其中,新能源装机达到2.5亿千瓦以上,成为南方五省区第一大电源。

“新能源‘应并尽并’。我们将加快新能源接入电网配套工程建设,支撑集中式新能源基地和分布式新能源接入。”南方电网公司副总工程师、南网总调总经理刘映尚表示,该公司将重点推进广东、广西海上风电,云南大滇中地区新能源,贵州黔西、黔西北地区新能源等配套工程建设,制定完善新能源入网、并网、调试、验收、运行、计量、结算等管理制度,建立新能源风机防凝冻能力、宽频测量等技术标准,确保新能源高效、安全接入。

按照计划,到2025年,南方电网可实现新增2400万千瓦以上陆上风电、2000万千瓦以上海上风电、5600万千瓦以上光伏接入。

南方电网公司预测,“十四五”和“十五五”全社会最大负荷年均增长率不低于6.5%、3.5%。随着社会用电的需求增加,新能源和其他常规能源要同步增加。南方电网将推动水电、核电、调峰气电等多能互补电源体系建设,积极引入西藏、北方清洁能源基地等区外电源。

“新能源大规模接入的系统特性变化,要求系统必须具有强大灵活的调节能力,确保大规模新能源并网后实现发用平衡,为用户提供稳定、持续的供电保障。”刘映尚说,南方电网公司在源网荷储各个环节进行部署,大力提升系统调节能力。

为此,《白皮书》提出,“十四五”和“十五五”期间,南方电网将分别投产500万千瓦和1500万千瓦抽水蓄能,分别投产2000万千瓦新型储能,并大力推动火电灵活性改造,推进具备调节能力的水电站扩建机组,合理布局调峰气电,提升系统调节能力。

以煤电机组灵活性改造为例,通过改造,机组既可以满负荷发电,也可只发20%-40%的电力,发电更有弹性。

中国工程院院士韩英铎评价,南方电网公司发布的《白皮书》很实际,根据南方电网的特点,因地制宜提出了推动构建新型电力系统的路径和方案。

能源消费转型推动“绿电”生活

南方电网公司认为,营造促进能源电力高质量发展的制度环境是构建新型电力系统的重要基础。新型电力系统的“软件系统”——电力交易市场建设也将提速。

《白皮书》提出,南方电网将推动制定适应高比例新能源市场主体参与的中长期、现货电能量市场交易机制,推动开展绿色电能交易,建立电能量市场与碳市场的衔接机制。

未来,越来越多的调频、调峰、备用电源成为产品,进入交易市场。南方电网正在制定适应抽水蓄能、新型储能、虚拟电厂等新兴市场主体参与的交易机制,设计灵活多样的市场化需求响应交易模式,推动南方五省区需求侧响应市场建设。

“需求侧响应,就是在电力供应紧张的时候,用电客户主动削减自己的用电负荷。”刘映尚举例,在市场化需求响应机制下,工业用户在电力供应最紧张的“尖峰负荷”时段,主动减少用电,既可以避免承担高峰时段的尖峰电价,还能获取收益。“广东市场化需求响应已具备实施条件,将于近期择机开展。”

不仅是工业用户。南方电网激励各类电力市场主体挖掘调峰、填谷资源,引导非生产性空调负荷、工业负荷、充电设施、用户侧储能等柔性负荷主动参与需求响应。到2030年,南方电网将实现全网削减5%以上的尖峰负荷。

能源消费将在新型电力系统中发生深刻的变革。南方电网公司表示,满足人民追求美好生活的电力需要是构建新型电力系统的根本使命。该公司将全面建设现代供电服务体系,支撑和服务以电能为主的能源消费格局。

南方电网将积极培育“基础性+增值性”用电用能新业态,打造国际一流用电营商环境,大力解放用户用电潜能。探索开展以“绿电”为核心的碳达峰碳中和示范区建设,大力推广高效节能技术,创新基于区块链的点对点能源交易机制,促进能源消费向融合多种需求、主动参与、定制化的模式转变,提升能源利用效能。

南方电网还将在粤港澳大湾区、海南自贸港等重点区域推广港口岸电、空港陆电、油机改电技术,在交通领域推进以电代油,在工业、建筑等领域持续提高电加热设备的应用比例。到2030年,推动南方五省区电能占终端能源消费比重将从2020年的32%提升至38%以上。

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