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辛耀中:三大结构性问题制约新能源消纳和电网运行

2017-07-21 10:06
棒棒书香
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不管是传统能源还是新能源,最终绝大多数都转换成电能。电的特点是,二次能源、转换方便、传输快捷、不易存储。

就多能互补而言,储能是很重要的一方面,储能的主要形式包括:蓄水、蓄热、压缩空气、电容、电池、飞轮等,其中蓄热的成本是最低的。

截至2016年底,全国发电装机总量达16.46亿千瓦,其中光伏装机容量达7742万千瓦、风电装机容量达1.49亿千瓦,均为世界第一,合占总装机13.74%,平均每小时1台风机投运。风电和光伏,不管是装机还是发电量,中国都在世界上遥遥领先。

但是我国的资源能源禀赋决定了生产、消费呈现逆向分布,76%的煤炭和80%的风电位于北方地区,80%的水电位于西南,2/3的用电位于东部。风电、光伏怎样消纳,所以一定不能单打一,一定要从全局考虑。

整体来看,风电和光伏占整个装机的13%,但在“三北”地区,特别是甘肃、内蒙、吉林等省区,这一比例则超过30%,新能源占比不断攀升下,电力系统怎样运行?

目前制约新能源发展、制约电网运行的因素,归结成三大结构性问题——电源结构、电网结构以及用电结构。三大结构性问题如三座大山严重制约电网安全稳定运行和可再生能源的有效消纳。

随着新能源的快速发展,结构问题越来越严重,越来越突出。原来火电、水电、核电基本上是稳定、可预计的,但风光的间歇性问题,使可调节电源严重不足,不得不利用常规火电强行调节。

再来看电网结构,全世界没有任何一家电网是为消纳这么多新能源设计的,认识新能源问题的只有德国和中国。电网建设多年来都是以省(区)为实体建设的,现在新能源富余在区域内无法送出。

就用电结构来说,目前仅在沿海7省有用户侧峰谷电价响应。在发电侧仅有四川水电的峰谷电价,其他地区都没有。一直以来,电网调度在背负着这三座大山在运行。

针对电源结构分布不均、调节不够的问题:加快建设调峰电源和蓄能电源(蓄水、蓄热、压缩空气等),优化水电调节,加强联合调节。

针对电网互联不强、互济不足的问题:三峡工程促成了全国联网,西电东送加强了全国联网,新能源发展必须形成坚强智能电网,只是这需要一个过程,需要10年或20年的建设。

针对用电结构需求刚性、响应不灵的问题:快速推进鼓励动态响应的双边峰谷电价,大力推进限制高耗能的分类电价,积极推进鼓励节能的阶梯电价。

从更为长远角度来看,随着化石能源枯竭,新能源的发展是不可转,且不以任何人的意志为转移。100年之内实现全球电网互联,是解决世界能源的最可行之路。(国网国家电力调度控制中心原副主任 辛耀中)

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