2021年3月15日,中央財經(jīng)委員會第九次會議指出,“十四五”是碳達峰的關(guān)鍵期、窗口期,要構(gòu)建清潔、低碳、安全、高效的能源體系,控制化石能源總量,著力提高利用效能,實施可再生能源替代行動,深化電力體制改革,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。
電網(wǎng)連接能源生產(chǎn)和消費,是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的樞紐平臺。南方電網(wǎng)公司將在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)進程中,加快步伐,發(fā)揮先行示范作用。
深刻認識新型電力系統(tǒng)的重大意義和顯著特征
構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),是實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標的戰(zhàn)略選擇,是推動能源革命的必然要求,是全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化強國的物質(zhì)基礎(chǔ),具有重大歷史意義和現(xiàn)實意義。要實現(xiàn)這一目標,必須準確把握新型電力系統(tǒng)的豐富內(nèi)涵和顯著特征:
綠色高效。風光新能源將成為新增電源的主體,并在電源結(jié)構(gòu)中占主導(dǎo)地位。伴隨著能源革命進程的加快推進,新能源將迎來爆發(fā)式增長。初步測算,到2030年和2060年,我國以風光為主的新能源發(fā)電量占比將分別超過25%和60%,電力供給將朝著實現(xiàn)零碳化邁進。終端能源消費“新電氣化”進程加快,用能清潔化和能效水平持續(xù)提升。初步測算,工業(yè)、建筑、交通三大領(lǐng)域終端用能電氣化水平將從目前的30%、30%和5%提升至2060年約50%、75%和50%,數(shù)字經(jīng)濟的快速發(fā)展和電力電子裝備的廣泛應(yīng)用將推動終端用能電氣化水平和能效的提升。有效電力市場機制在挖掘各類資源調(diào)節(jié)潛力、促進清潔能源消納中的作用更加凸顯。靈活多樣的市場化需求響應(yīng)交易模式將引導(dǎo)供需互動、節(jié)約高效的能源消費方式,進一步提升電力系統(tǒng)整體效率。
柔性開放。電網(wǎng)作為新能源優(yōu)化配置平臺的作用更加顯著。特高壓柔性直流輸電技術(shù)支撐大規(guī)模新能源集中開發(fā)與跨省區(qū)高效優(yōu)化配置,大電網(wǎng)柔性互聯(lián)促進資源互濟共享能力進一步提升,“跨省區(qū)主干電網(wǎng)﹢中小型區(qū)域電網(wǎng)﹢配網(wǎng)及微網(wǎng)”的柔性互聯(lián)形態(tài)和數(shù)字化調(diào)控技術(shù)將使電網(wǎng)更加靈活可控,實現(xiàn)新能源按資源稟賦因地制宜廣泛接入電網(wǎng);配電網(wǎng)將呈現(xiàn)交直流混合柔性電網(wǎng)與有源微電網(wǎng)等多種形式協(xié)同發(fā)展態(tài)勢,具備更高的靈活性與主動性,實現(xiàn)多元化源荷的開放接入和雙向互動,促進分布式新能源高效就地消納。儲能技術(shù)將加快發(fā)展并規(guī)模化應(yīng)用于支撐大規(guī)模新能源柔性并網(wǎng)和分布式新能源開放接入,全面感知的數(shù)字電網(wǎng)技術(shù)推動源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)深度融合,展現(xiàn)出現(xiàn)代化電網(wǎng)的顯著特征。
數(shù)字賦能。新型電力系統(tǒng)將呈現(xiàn)數(shù)字與物理系統(tǒng)深度融合的特征,以數(shù)據(jù)流引領(lǐng)和優(yōu)化能量流、業(yè)務(wù)流。以數(shù)據(jù)作為核心生產(chǎn)要素,打通源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)信息,發(fā)電側(cè)實現(xiàn)“全面可觀、精確可測、高度可控”,電網(wǎng)側(cè)形成云邊融合的調(diào)控體系,用電側(cè)有效聚合海量可調(diào)節(jié)資源支撐實時動態(tài)響應(yīng),通過海量信息數(shù)據(jù)分析和高性能計算技術(shù),使電網(wǎng)具備超強感知能力、智慧決策能力和快速執(zhí)行能力。
系統(tǒng)謀劃統(tǒng)籌好構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的三大關(guān)系
構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),全面支撐碳達峰、碳中和目標實現(xiàn),是對能源電力行業(yè)的一場全局性革命性變革。要系統(tǒng)謀劃、統(tǒng)籌處理好3個方面的關(guān)系。
一是統(tǒng)籌好新能源與電力保障的關(guān)系。持續(xù)可靠供電是保障經(jīng)濟發(fā)展和人民追求美好生活的重要基礎(chǔ)。風光等新能源發(fā)電具有較強的隨機性、波動性和間歇性,對極端天氣的耐受能力相對脆弱。隨著新能源發(fā)電占比迅速提高,要統(tǒng)籌好新能源發(fā)展與電力保障的關(guān)系,加強各類電源協(xié)調(diào)規(guī)劃,并通過市場化手段大力推進需求側(cè)響應(yīng)和儲能規(guī)?;瘧?yīng)用。
二是統(tǒng)籌好新能源與電網(wǎng)安全的關(guān)系。新能源為主體、高度電力電子化的新型電力系統(tǒng)將呈現(xiàn)低轉(zhuǎn)動慣量、寬頻域振蕩、源荷雙側(cè)波動等新的動態(tài)特性,其運行規(guī)律和技術(shù)標準將發(fā)生深刻改變。要準確把握新型電力系統(tǒng)的運行特性,研究新型電力系統(tǒng)運行控制技術(shù),并抓緊出臺新型電力系統(tǒng)技術(shù)標準,打造本質(zhì)安全的現(xiàn)代化電網(wǎng)。
三是統(tǒng)籌好新能源與電能供應(yīng)經(jīng)濟性的關(guān)系。為適應(yīng)高比例新能源并網(wǎng)消納,保障新型電力系統(tǒng)安全可靠運行,電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷儲等環(huán)節(jié)的建設(shè)和運營成本將整體上升。要統(tǒng)籌好系統(tǒng)可靠安全供電與經(jīng)濟性之間的關(guān)系,及時開展電價趨勢分析,推動電源側(cè)降本增效,用戶側(cè)節(jié)能提效,電網(wǎng)企業(yè)履行好保底供電責任,源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)協(xié)同發(fā)展。
探索以數(shù)字電網(wǎng)推動構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的實踐路徑
2019年,南方電網(wǎng)公司研究提出加速推動數(shù)字電網(wǎng)建設(shè),應(yīng)用新一代數(shù)字技術(shù)對傳統(tǒng)電網(wǎng)進行改造,促進電網(wǎng)安全、可靠、綠色、高效、智能運行。未來,南方電網(wǎng)公司將依托數(shù)字電網(wǎng)建設(shè),多措并舉構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),支撐碳達峰、碳中和目標的實現(xiàn)。
以數(shù)據(jù)流打通能源生態(tài)系統(tǒng),以數(shù)字電網(wǎng)打造承載新型電力系統(tǒng)的最佳形態(tài)。以數(shù)字技術(shù)改變傳統(tǒng)作業(yè)模式,以數(shù)據(jù)驅(qū)動電網(wǎng)企業(yè)流程再造、組織變革和科學(xué)決策,實現(xiàn)與國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融通;通過數(shù)字技術(shù)引導(dǎo)能量、數(shù)據(jù)、服務(wù)有序流動,實現(xiàn)能源產(chǎn)業(yè)價值鏈整合優(yōu)化,以數(shù)字電網(wǎng)為紐帶構(gòu)筑更加高效、綠色、經(jīng)濟的現(xiàn)代能源生態(tài)體系。通過構(gòu)建面向產(chǎn)業(yè)鏈參與方的統(tǒng)一數(shù)字業(yè)務(wù)技術(shù)平臺,實現(xiàn)生態(tài)共生、共享、共融、共贏。
創(chuàng)新驅(qū)動助力數(shù)字電網(wǎng)建設(shè),支撐新型電力系統(tǒng)構(gòu)建。南方電網(wǎng)公司主動服務(wù)國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,強化國家戰(zhàn)略科技力量建設(shè),發(fā)揮科技創(chuàng)新的支撐作用,積極開展新型電力系統(tǒng)運行機理與發(fā)展形態(tài)等基礎(chǔ)研究,在新能源發(fā)電大規(guī)模并網(wǎng)消納、電網(wǎng)柔性互聯(lián)、智能一體化調(diào)度、先進儲能技術(shù)、虛擬電廠等方面實現(xiàn)突破,促進數(shù)字化技術(shù)與電力技術(shù)深度融合,建設(shè)支撐新型電力系統(tǒng)國家級創(chuàng)新平臺,形成具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的新型電力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)和標準體系。加快實現(xiàn)關(guān)鍵領(lǐng)域核心技術(shù)獨立自主和升級換代,促進形成完整且具備國際一流水平的電力產(chǎn)業(yè)鏈。
保障新能源充分消納,推動構(gòu)建多元能源供給體系。2020年,南方電網(wǎng)非化石能源裝機和電量占比分別達到56%和53%,風光發(fā)電利用率均達99.7%,居于全國領(lǐng)先水平;抽水蓄能裝機788萬千瓦,占比2.07%,高于全國的1.43%。南方電網(wǎng)將通過加快推動源網(wǎng)荷側(cè)多類型儲能技術(shù)應(yīng)用,建立健全跨省區(qū)清潔能源消納機制,全力服務(wù)新能源快速發(fā)展。“十四五”和“十五五”期間,推動南方區(qū)域分別新增1億千瓦風光新能源裝機,新能源裝機將從目前0.5億千瓦增加到2030年2.5億千瓦,支撐提前實現(xiàn)碳達峰目標。
加快構(gòu)建堅強主網(wǎng)架和柔性配網(wǎng),促進能源資源優(yōu)化配置。南方電網(wǎng)公司擁有自主化的大容量特高壓多端柔性直流輸電技術(shù),在大型交直流電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)和運行技術(shù)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位,受端電網(wǎng)直流受電比例已達到30%。南方電網(wǎng)將持續(xù)發(fā)展電網(wǎng)核心技術(shù),應(yīng)用先進電力電子與數(shù)字技術(shù)構(gòu)建同步電網(wǎng)規(guī)模合理的柔性互聯(lián)大電網(wǎng),充分利用多端直流輸電技術(shù)推動大規(guī)模海上風電、藏東南風光水互補能源基地的開發(fā)送出。建設(shè)靈活主動配網(wǎng)及微網(wǎng),高效支撐分布式新能源的開發(fā)利用。
以數(shù)字技術(shù)助推能源消費革命,加快推動實施電力需求響應(yīng)。目前,南方區(qū)域(以廣東起步)電力現(xiàn)貨市場和區(qū)域調(diào)頻輔助服務(wù)市場在全國率先開展結(jié)算試運行,電力市場建設(shè)走在全國前列。南方電網(wǎng)公司將大力推動數(shù)字經(jīng)濟與傳統(tǒng)電力行業(yè)深度融合,加快建設(shè)南方區(qū)域統(tǒng)一電力市場,豐富電力市場交易品種,探索靈活多樣的市場化需求響應(yīng)交易模式,試點基于分布式可控資源聚合的虛擬電廠運營,促進能源消費從單一、被動、通用化的利用模式向融合多種需求、主動參與、定制化的高效利用模式轉(zhuǎn)變。
經(jīng)過多年的發(fā)展,南方電網(wǎng)在非化石能源電量占比、可再生能源消納水平、特高壓柔性直流輸電技術(shù)以及復(fù)雜大電網(wǎng)運行能力、電力市場建設(shè)、電網(wǎng)數(shù)字化技術(shù)等方面均處于國內(nèi)領(lǐng)先水平,我們有基礎(chǔ)、有經(jīng)驗、有能力當好新型電力系統(tǒng)建設(shè)的先行者,打造清潔低碳電網(wǎng)典范,為我國實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標貢獻南網(wǎng)力量。
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