近十年來,隨著新能源裝機的快速增長及電網建設的不斷加強,新能源上網電量逐年增加,為我國節能減排做出了突出貢獻。新能源并網運行技術取得了明顯進步,安全運行水平大幅提高,為風電成為非水的第二主力電源提供了強有力的技術保障。但是,由于電網調峰能力不滿足新能源持續迅猛發展的需要,消納空間嚴重受限,棄風棄光率逐年上升,新能源發展似乎已進入瓶頸期。
原標題:智慧新能源理念助力破解“棄風棄光”
來源:中國能源報
作者:奧云
近十年來,隨著新能源裝機的快速增長及電網建設的不斷加強,新能源上網電量逐年增加,為我國節能減排做出了突出貢獻。新能源并網運行技術取得了明顯進步,安全運行水平大幅提高,為風電成為非水的第二主力電源提供了強有力的技術保障。但是,由于電網調峰能力不滿足新能源持續迅猛發展的需要,消納空間嚴重受限,棄風棄光率逐年上升,新能源發展似乎已進入瓶頸期。
去年11月7日國家能源局發布了《電力發展“十三五”規劃》,規劃強調到2020年我國非化石能源消費占一次能源比重達到15%,風電裝機達到2.1億千瓦,太陽能發電1.1億千瓦,新能源開發按照集中與分散并舉、就近消納為主的原則,同時依托電力輸送大通道,“三北”地區可再生能源跨區消納4000萬千瓦。今年1月5日《能源發展“十三五”規劃》正式發布,“十三五”期間要集中力量在可再生能源開發利用特別是新能源并網技術和儲能、微電網技術上取得突破,全面建設“互聯網+智慧能源”,提升電網調節能力,增加新能源消納能力。
根據《規劃》的意見,需要破除新能源發展瓶頸、開拓更廣的發展空間,因而智慧新能源的理念應運而生——利用電網運行控制技術的進步、交直流混聯大電網優勢、互聯網大數據的挖掘,智慧新能源應具備獲得全景信息、智能控制及運維、自主交易及決策、多維開放的數據分析、評估及預測的能力,建設“全景、廣域、開放”式的智慧新能源,應成為下一步新能源發展的技術路線。
一、“全景”式運行的新能源理念
“全景”式運行新能源應包含全范圍的消納市場、集群控制、功率預測和安全運行。
1.全范圍新能源消納市場:雖然部分新能源大省的裝機比例已經達到30%甚至突破50%,年上網電量比例也已經超過10%,但全國電網非水新能源電量比例也只有不到4%,更大范圍的市場消納存在增加空間。通過近十年的電網建設,目前我國電網已經成為世界上運行電壓等級最高、控制最復雜、輸送潮流最大的電網,新能源輸送消納市場已經明顯擴大。為了進一步增加接納能力,需要結合已經建成及正在規劃建設中的特高壓交直流通道,充分發揮大電網優化配置資源的能力,挖掘交流電網強大的安全支撐能力及直流的潮流調整能力。擴大電網柔性化建設改造范圍,利用柔性交流、柔性直流等技術手段,提高電網運行靈活性、減少電網安全約束,開展全國范圍內風、光、水電的聯合互濟,壓縮火電開機,進一步增加新能源的跨區輸送。
2.全過程新能源集群運行控制:已經基本普及的AGC、AVC在新能源并網中發揮了重要作用,需要實現全覆蓋。在各省、風區及風光場實施分級集群控制,在處于電網薄弱環節的風光場建設電池、飛輪、蓄熱等形式的儲能系統,運用儲能技術、熱電冷三聯供技術、能量路由器技術推廣分布式電源,同時將相關場群關聯成為“虛擬電場”,在電網統一調度下實現有功功率的全范圍優化協調控制及無功功率的分區平衡。
3.全景式新能源功率預測:根據我國氣候特點,實施“全景”式集合功率預測。建立“三北”地區的風電及光伏功率預測中心、東部的海上風電功率預測中心、中南部的水電預測中心,根據各地區預測開展全范圍能源互濟。
學習美國及歐洲的先進經驗,開展包含誤差概率的集合預報,在誤差概率小的預報時段將新能源預報納入電網實時平衡,以充分挖掘電網調峰潛力。
作者:奧云 來源:中國能源報
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