實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),能源是主戰(zhàn)場,
電力是主力軍,加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是關(guān)鍵。
南方電網(wǎng)公司積極探索以數(shù)字化綠色化協(xié)同促進新型電力系統(tǒng)和新型能源體系建設(shè),將數(shù)字電網(wǎng)打造成以“兩化協(xié)同”促“兩型建設(shè)”的關(guān)鍵載體,推動構(gòu)建以清潔能源為主體的能源供給格局、形成以綠色高效為導(dǎo)向的能源消費生態(tài)、完善有為政府和有效
市場協(xié)同的能源治理體系,穩(wěn)步推進、加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。
新技術(shù):數(shù)字電網(wǎng)支撐破解能源“不可能三角”
風(fēng)、光雖好,卻要看天吃飯。新能源隨機性、間歇性、波動性顯著,難以穩(wěn)定可靠供電。新能源大規(guī)模接入電網(wǎng)后,給電網(wǎng)安全運行帶來巨大挑戰(zhàn)。此外,新能源能量密度小、發(fā)電年利用小時數(shù)低,倘若為新能源配置大規(guī)模儲能、靈活調(diào)節(jié)和支撐保障電源,又會導(dǎo)致系統(tǒng)整體冗余、成本上升、效率下降。
要破解能源電力安全、綠色、經(jīng)濟“不可能三角”
問題,創(chuàng)新是關(guān)鍵。
“南方電網(wǎng)公司率先提出建設(shè)數(shù)字電網(wǎng),就是想用新一代數(shù)字技術(shù)暢通連接、全面感知、精準(zhǔn)分析、智能調(diào)控傳統(tǒng)電網(wǎng),貫通源網(wǎng)荷儲全環(huán)節(jié)?!蹦戏诫娋W(wǎng)公司總經(jīng)理助理、總信息師、數(shù)字化部總經(jīng)理吳小辰介紹。
為確保新能源應(yīng)發(fā)盡發(fā),南方電網(wǎng)公司把海量的智能傳感器部署到電網(wǎng)設(shè)備上,實時采集設(shè)備運行數(shù)據(jù),并依托“數(shù)據(jù)+算力+算法”形成的“數(shù)字孿生電網(wǎng)”和“算力大腦”,高效統(tǒng)籌電源、電網(wǎng)、負(fù)荷、儲能,有效破解新能源隨機性、波動性、間歇性和功率預(yù)測
難題。
建成新能源調(diào)度運行管理平臺,讓新能源更可觀。南方電網(wǎng)新能源調(diào)度運行管理平臺覆蓋了集中式和分布式等各類新能源,匯集發(fā)電、預(yù)測、氣象等多維度數(shù)據(jù)。只需打開平臺,就能了解全網(wǎng)995家新能源場站、超2萬個發(fā)電單元的信息,提前預(yù)判來風(fēng)、日照形勢。
搭建新能源多時空尺度精確預(yù)測平臺,讓新能源更可測。南方電網(wǎng)公司自主研發(fā)的“夸父”新能源高精度功率預(yù)測系統(tǒng),可為風(fēng)電場、光伏電站、分布式光伏和調(diào)度機構(gòu)等客戶提供高精度的預(yù)測服務(wù),預(yù)測準(zhǔn)確率可在國家標(biāo)準(zhǔn)要求基礎(chǔ)上提升3%—7%。更高的預(yù)測精度意味著電網(wǎng)常規(guī)電源備用容量的降低,按照平均功率預(yù)測精度提升5%測算,1億千瓦的風(fēng)電可減少500萬千瓦的備用,相當(dāng)于節(jié)約了一個大型核電站。
新供給:新增電源超八成為非化石能源
南方電網(wǎng)公司戰(zhàn)略總監(jiān)、戰(zhàn)略規(guī)劃部總經(jīng)理鄭外生介紹,南方電網(wǎng)公司積極發(fā)揮電網(wǎng)資源優(yōu)化配置平臺作用,推動能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整,全力做好新能源并網(wǎng)服務(wù),推動新型儲能規(guī)?;瘧?yīng)用,促進清潔能源科學(xué)消納。
能源結(jié)構(gòu)更綠色。截至今年9月,南方5省區(qū)非化石能源裝機達2.7億千瓦,占電源總裝機比重59%;新能源裝機突破1億千瓦,占電源總裝機比重24%,新能源裝機較2020年實現(xiàn)翻番。
新能源并網(wǎng)更高效。南方電網(wǎng)公司積極服務(wù)新能源并網(wǎng),大力簡化并網(wǎng)手續(xù),優(yōu)化服務(wù)流程,大幅縮短辦理時限,建成新能源管理信息系統(tǒng),實現(xiàn)新能源并網(wǎng)服務(wù)“一網(wǎng)通辦、一網(wǎng)通查、一網(wǎng)通答”,服務(wù)新能源“應(yīng)開盡開、應(yīng)并盡并、能并快并”。
抽蓄電站規(guī)模更大。抽水蓄能電站是電力系統(tǒng)目前技術(shù)最成熟、經(jīng)濟性最優(yōu)的綠色低碳清潔靈活調(diào)節(jié)電源之一。目前,南方電網(wǎng)公司累計在運抽水蓄能電站7座,總裝機容量1028萬千瓦,今年迎峰度夏期間,日發(fā)電量首次突破5000萬千瓦時,有效保障了能源電力供應(yīng)。
新型儲能發(fā)展更快。新型儲能是支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)和重要裝備。截至今年6月,南方區(qū)域新型儲能裝機達到128萬千瓦,并建成投產(chǎn)梅州寶湖儲能電站等一批標(biāo)志性項目。
新消費:負(fù)荷側(cè)既消費電能又生產(chǎn)電能
在新型電力系統(tǒng)背景下,電力系統(tǒng)調(diào)控運行模式正由傳統(tǒng)的“源隨荷動”向源網(wǎng)荷儲多元智能互動轉(zhuǎn)變。工業(yè)可調(diào)控負(fù)荷、電動汽車、儲能等負(fù)荷側(cè)資源是既消耗電能又可生產(chǎn)電能的“產(chǎn)消者”。比如,電動汽車可以在用電低谷時充電,在用電高峰時向電網(wǎng)放電。
南方電網(wǎng)公司分布式源荷聚合服務(wù)平臺是我國領(lǐng)先的區(qū)域級虛擬電廠。在這個平臺上,廣東、
廣西、
海南等省份的新型儲能、電動汽車充換電設(shè)施、分布式光伏、工商業(yè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷、樓宇空調(diào)等各類分布式電力資源聚合在一起,聚合的電力規(guī)模超過1萬兆瓦,其中可調(diào)
節(jié)能力2312兆瓦,相當(dāng)于投產(chǎn)7座220千伏變電站。
“在調(diào)度中心發(fā)出指令后,這個平臺的各種資源可在30秒內(nèi)完成調(diào)度,響應(yīng)能力已基本接近實體電廠?!蹦戏诫娋W(wǎng)公司新興業(yè)務(wù)部副總經(jīng)理鄭意說。作為電網(wǎng)調(diào)節(jié)的智能管家,虛擬電廠能夠整合電網(wǎng)中散落的電力負(fù)荷,進行靈活的削峰填谷,是新型電力系統(tǒng)建設(shè)中不可或缺的一環(huán)。
新機制:市場機制引導(dǎo)源網(wǎng)荷儲協(xié)同發(fā)展
南方電網(wǎng)公司積極推進南方區(qū)域電力市場建設(shè),推動多層次市場的協(xié)同運行,利用市場機制引導(dǎo)源網(wǎng)荷儲協(xié)同發(fā)展、挖掘靈活資源調(diào)節(jié)潛力、促進電力安全可靠供應(yīng)和新能源高效消納。
南方(以廣東起步)電力現(xiàn)貨市場是率先在全國投入試運行的電力現(xiàn)貨市場。2019年,在全國率先啟動按日、按周結(jié)算試運行,2021年11月起,順利進入連續(xù)結(jié)算運行。試運行期間,南方電網(wǎng)保持安全穩(wěn)定,經(jīng)營主體高度活躍,區(qū)域市場出清量價合理反映電力供需和一次能源價格走勢。
在加快建設(shè)全國統(tǒng)一大市場的背景下,南方電網(wǎng)公司于2022年7月啟動南方區(qū)域電力市場試運行,率先成為全國進入試運行的區(qū)域市場。預(yù)計今年年底前,將實現(xiàn)結(jié)算試運行,電力現(xiàn)貨交易將覆蓋廣東、廣西、
云南、
貴州、海南等5省份。
“新型電力系統(tǒng)面臨更頻繁的供需波動,如何經(jīng)濟高效地平衡供需將成為巨大挑戰(zhàn)。區(qū)域電力市場將通過價格信號引導(dǎo)經(jīng)營主體行為,實現(xiàn)供需自平衡,提高電力系統(tǒng)運行的決策效率?!蹦暇W(wǎng)總調(diào)黨委委員、副總經(jīng)理蔡葆銳介紹。當(dāng)新能源大發(fā)、市場需求減少,現(xiàn)貨價格走低,此時火電發(fā)電收益少,用戶用電成本低廉甚至為零,火電會主動少發(fā)、用戶多用;當(dāng)新能源小發(fā)、市場需求增加,現(xiàn)貨價格走高,此時火電發(fā)電能獲得較高收益,用戶用電成本高,火電會主動多發(fā)、搶發(fā),用戶會主動少用。發(fā)用電兩側(cè)積極響應(yīng)價格信號,可實現(xiàn)用電、火力發(fā)電、新能源發(fā)電之間的相互協(xié)同。