王稚晟:调节能力和储能能力或成为新型电力系统核心

9月2日,2022太原能源低碳发展论坛分论坛——数智赋能新型电力系统建设论坛成功举办。本届论坛以“数字技术重构能源生态”为主题,与会嘉宾围绕推动能源数字化转型、“双碳”目标实现路径、新型电力系统构建等热点话题进行了多角度探讨。

数智赋能新型电力系统建设论坛由山西省能源局、华能集团、中国能源报、国际可再生能源署、亚洲开发银行、欧盟中国商会等联合主办,中国能源研究会、中国碳中和50人论坛协办。

在圆桌对话环节,与会嘉宾就“新型电力系统下的数字能源生态”这一话题展开讨论。欧盟中国商会副会长、中国碳中和50人论坛秘书长王稚晟出席论坛并参与圆桌讨论。

新型电力系统以数字技术为驱动力,如何使其更好与能源技术融合,从而达到广泛应用?

欧洲能源转型走在世界前列,也是全球可再生能源发展程度较高的地区,各国普遍应用数字技术来提高电力系统的灵活性。

在电源侧,广泛应用各种发电机组灵活性提升技术,提高除风电和光伏之外其他发电厂的灵活度。

在电网侧,欧洲的电网企业都使用数字技术来提高电网质量、降低电网维护成本,并在电网运营商之间共享数据,还尝试用AI来平滑电网功率输出等措施。

在用户侧,借助于完善的市场机制,欧洲国家普遍开展了需求侧响应,引导用户根据市场需求增加、减少或改变电力需求,以维持系统平衡。主要综合运用储能、热泵、电动汽车、智能电表等技术手段,提高负荷的可调节性。

参照欧洲的实践可见,智慧互联等数字化技术已成为能源行业创新的必然趋势。我国“双碳”目标要求构建以新能源为主体的新型电力系统,波动性新能源对灵活性需求日益强烈。电力系统正在经历从系统设计之初的源随荷动,转变为荷随源动、源网荷储互动。

由于新能源的大量并网,系统惯量大幅降低,安全稳定运行面临巨大挑战。随着常规火电机组的有序退网和大规模新能源电源的并网,以及大量含高比例电力电子元件输电设备的投运,未来电力系统的惯量必然大幅降低,将颠覆现有的系统控制运行模式,威胁电力系统的安全稳定运行。

储能是不可或缺的关键因素。源网荷储耦合发展后,电网的规划和调控变得更加复杂。数字化技术不仅能够更快推动储能发展,在新技术的研发设计、生产制造、运维管理等各环节中融合发展,而新能源技术的发展,特别是储能技术的进步又能为能源数字化技术提供支撑,变功率流为能量流管理,量化能源管理办法,利用数字化后的手段提升效率。

市场已普遍认可储能对构建新型电力系统的重要性,多省地方政府及电网公司提出集中式“新能源+储能”配套发展政策,“风光水火储一体化”、“源网荷储一体化”等模式都是推动储能与“风光”发电新能源繁荣共进的手段。

如何理解构建新型电力系统新生态面临的机遇与挑战?构建新型电力系统的核心是什么?

借鉴欧洲能源转型的经验,高渗透的可再生能源、高比例的电力电子设备、高增长的电力负荷需求,背后都表明能源供应的大幅度转变、电网安全运行、清洁能源的消纳都面临着严峻挑战。

储能作为精确可调的设备,从储能的长时方案到瞬时方案,从发电侧、电网侧、用户侧都可有效利用,调解电力供应、维护电网安全、平衡供需关系。

调节能力或者储能能力成为核心。

传统电力系统中,煤电占据主体地位,一方面要保障最大用电需求;另一方面要调节发用电两侧以确保系统功率实时平衡。而未来以新能源为主体的新型电力系统,光伏风电天生的出力间歇性和波动性影响,电力系统的长时、短时、瞬时调节能力建设都将成为新型电力系统构建核心。延伸出各种不同的储能技术,从短时高频、中短时长到长时储能我们国家都已经布局,近两年成为行业热点。

而储能目前据我了解遇到的最大挑战是模式问题,或者是收益问题——就是在电力系统中,如何公正评价灵活性资源的能力。这方面,其实可以借鉴欧洲在可再生能源消纳及电力市场方面的经验,增加电力平衡的市场品种,让市场机制能够更好的鼓励灵活性资源参与可再生能源的消纳,促进技术迭代,而不是靠行政手段。未来也期待国内和欧洲能够有更深入的交流探讨,共同支持全球“双碳”目标的实现。

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