新型电力系统专家解读纪要

专家
风光增加后,谐波等安全性隐患问题也会加剧;电力系统的安全稳定供电也有难度,因为新能源可调性比较差。

电力系统的基本特点,1)时间维度上,保证发输配用都保持时刻的平衡,包括有功功率、无功功率。新能源大规模并网后,都是通过电力电子器件连接的,会加剧平衡的难度;2)空间维度上,三北地区的风光资源最丰富,西南是水电,中东部是电力需求核心,要求电力系统具备跨省跨区的能力,是特高压的发展逻辑。3)未来碳中和目标之下,电力平衡是指未来全社会最大的用电负荷是多少,根据这个去规划未来一定时间内的装机负荷规模,风光的波动比较大,对电力平衡支撑比较弱,所以需要水电、核电、储能、火电去进行最大负荷的平衡支撑,如果这个保证不了,会出现拉闸限电的现象。

新型电力系统最大的特点是新能源高比例的装机,新能源的强随机性、波动性、电力电子器件接入的特点(火电、气电是旋转设备接入的,是有旋转惯性的,可以产生无功功率)。
1)一低:低的转动惯性,新型电力系统会更脆弱;
2)双高:高比例可再生能源+高比例的电子电力装备,电力电子对电力系统影响很大,传统电网不欢迎大量电力电子器件接入电网,比如大量谐波的产生,电网电压频率发生变化之后电力电子器件会主动解裂加剧电网的脆弱;
3)双峰:提高终端电气化比例,夏天、冬天都会是用电高峰;
4)双随机:电源侧、用户侧都会向随机化变化,对电力系统的实时平衡会有很大的挑战。

解决挑战的方式:
1)全国层面优化电力资源格局,新能源的最好利用方式是就地消纳,大规模跨区域运输,需要解决风光的出力稳定性,或者特高压建设(特高压的利用率会比较低,特高压设计的利用小时大概5000+小时,但是风光发电小时1000-2000+小时),目前很多电解铝企业把产能迁到三北、数据中心也去新能源分布比较多的地区;
2)发电侧需要考虑新的技术,新能源出力难以预测,涉及到新能源预测的技术,或者配一些转动惯性来配合新能源的出力;
3)电网侧,需要做到发电和用电的实时平衡,以及清洁能源的大量消纳,资源优化配置;
4)用户侧会有新的形态出现,电能质量会有变化,会影响用电设备的质量和寿命,但是在一个逐步显现的过程;未来充电桩也会有交互的作用,配网潮流都会发生变化,对于配网的结构也需要改造;
5)储能侧,不同储能路线的应用场景也不太一样。

电网的建设方面,和十三五期间没有太大的变化,特高压、配网改造这些还是十四五的重点建设任务,抽蓄是新增量。总投资方面,未来十四五的电网投资总量和十三五相比增长大概7-8%,其中配电网会作为投资主体,占到60%以上的投资占比(十三五大概50%以上的占比),会更偏向数字化、智能化的产品,所以接入电网的设备都要做到可观可测可控,还有智能终端设备也会比较大,包括传感器、在线检测、故障诊断、一二次融合等等;特高压方面十四五期间投资量和十三五相比有所增长,增长幅度不是特别大,但是从开工线路数量要低于十三五期间(十三五期间特高压投运31条特高压,国网27条;十四五目前大概7条直流,交流继续建设受端网架),特高压目前利用率比较低,可能因为电源建设比较落后等等,利用小时数2025年要达到4500小时。此外,终端负荷侧目前5%的响应总量,2025年达到10%的响应能力,大约对应6000多万KW的调控能力结余;未来要推动储能的商业化发展,让其发挥越来越大的作用。

问答
1、配网投资的主要方向?
配网总体投资规模超过1万亿元,占到电网投资60%以上,具体方向:1)配电网自身的扩容改造,终端电气化、充电桩接入之后对于电网容量提出新的要求;2)配网数字化,十四五末要实现所有接网设备的全状态感知,需要大量的在线检测和数字化技术;3)电能质量改善方面,各类补偿装置(电容、电感器、SVC、SVG等等),会随着新能源占比提升而大幅度增加。
未来新型电力系统会越来越往配电网领域集中。因为,储能技术未来理论上完全解决的话,会对主网产生比较大的影响。

2、配网这块产品的竞争格局?
这一块能做的企业数量确实比较多,但是不同企业的质量不一样;比如在线检测,设备可靠性、监测准确性都是有差异的;另外,市场也是足够大的市场,可以孕育出很多企业,会成为一个多元化的竞争格局。

3、电化学储能的市场空间?
抽蓄之前印发的文件,十四五末累计6200万千瓦,2030年1.2亿千瓦;分布来看目前主要是华南、中东部,在西北地区没有项目,应该主要是场址资源比较有限;所以抽蓄和新能源地区上是不匹配的。抽蓄定位是电网侧的区域性的储能设施,比较难为几个新能源基地去做调峰调频。
火电灵活性改造十三五建设不及预期,主要是电力辅助服务市场没有建设完全,未来需要依靠电力辅助服务市场,不然火电企业不愿意做这个改造,因为要做污染物排放控制以及利用小时数会下降。未来还是一个非常重要的支撑,国家会去解决这个问题。预计未来会保留一批火电机组进行兜底。
新型电化学储能,2025年达到3000万千瓦,2030年达到1亿千瓦装机,2030年之后新型储能装机肯定要超过抽蓄;考虑电力平衡,预计未来储能要到9-10亿千瓦的需求,抽蓄总量有限,中长期4亿千瓦(最后落实多少也是一个疑问),剩下的就是新型储能。十四五是新型储能的发展期。

4、柔性直流等新技术未来的发展展望?
柔性直流个人认为是电网未来升级的必然趋势,电网和电力电子技术是密不可分的,现在的IGBT,下一代的SiC的产品都代表新一代电力电子技术;IGBT柔直可以解决新能源无功补偿的问题,柔直对新能源适应性更好。
目前主要问题是造价比较贵,目前柔直的单位造价是常规直流的1.8倍左右,最新的线路有的可能降到1.5倍左右;技术目前还是以示范为主,国内柔直有7条示范线路,早期的线路示范效果不是特别好,最新投产的线路运行情况还是比较稳定的。
柔直还是需要待进一步进行技术认证和成本降低,未来有望成为主流技术。欧洲目前新能源装机比例非常高,欧洲新建的还是以柔直为主。

5、火电未来保留的量?
新能源取决电量平衡,火电取决电力平衡,所以需要取决于2060年的最大用电负荷,再减去水电、燃气、储能等等剩下的就是火电的。之前清华那边研究是未来火电6亿千瓦的量,个人判断可能高于6亿千瓦的规模。
具体机组方面,个人建议30万以下的可以关停;30万等级要充分利用,因为30万等级是调峰性能最优的等级;60万、100万机组要尽可能做为基础机组。

6、电源侧、电网侧储能的差异?
模式不一样,比如电网侧需要考虑建设成本的问题,抽蓄是最主要推动的,因为抽蓄有两部电价有明确收益;新型储能电网侧没有太大的积极性,因为没有明确的投资回报的模式(个人认为短期改变可能比较困难,因为新型储能要有可对比的行业标准,所以短期比较难,未来肯定是可预期的);发电侧目前有强制性的政策要求,这个是硬性要求,比如之前提到的15%容量。
从美国来看,没有所谓的电网、电源侧储能,都是独立第三方,可以给电网、电源、用户提供服务,基于比较完善的电力市场,比如一个储能项目可以一年就运行几十小时,因为电价高也可以支撑运行下去了。共享储能要有比较合适的电力市场,目前国内电力市场还是差强人意的,建设比较滞后,还是政府管制的市场;共享储能要和不同利益主体去谈判,可能存在利益分配的问题。
综合看,国内发电侧储能政府比较好抓,比较好推动;电网侧需要技术再进步;用户侧因为峰谷价差拉大后具备盈利能力,是一个市场化的行为;独立共享储能项目还在示范过程中。

7、电价短期、长期的机制判断?
电价会尽可能往终端用户去疏导,目前主要通过峰谷电价、阶梯电价拉开价差去传导,短期居民电价应该是不会去动的。
中长期看,成本还是会上升的,估计还要往终端去传导的。

8、配网建设的节奏?
配网建设是新形势下的新要求,十三五配网中一半是农网改造,新型电力系统之下对于配电网提出更高的要求,预计未来需要发生大规模的投资,是未来新的方向和要求,是即将要发生的状态。国网未来还没有明确的针对配电网的规划,都是还是在总体规划下的内容,比如加大配电网建设投入,适应分布式能源、微电网的需要等等。很多问题都还是一个时间的过程,比如终端电能质量短期问题还不是很大,但是随着时间会凸显。
今年上半年南网明确提出在有些负荷中心要配置无功补偿装置改善电能质量。

9、目前的风光清洁能源的装机水平,电网有感受到压力吗?电网目前对于这块建设升级的迫切性如何?
内部迫切性还是比较高的,但目前新能源的发展目标还是比较稳健的;这个里面整县光伏对于配网的并网消纳要求还是比较高的,现在676个县在做整县推进,在开发之前要先拿到电网接入文件,项目报了之后说明可以满足当地电网的接入能力(申报试点的时候理论上要和电网公司沟通过,但是有没有拿到入网文件不太确定)。

[钟]#语文# 作文素材有啦~#珍惜时间# 的成语集锦#涨知识# 抓紧码住[鼓掌]
只争旦夕 亦作“只争朝夕”。力争在最短时间内达到目的。
只争朝夕 比喻抓紧时间,力争在最短的时间内达到目的。
整年累月 一年又一年,一月又一月。形容时间长久。
争分夺秒 一分一秒也不放过。形容充分利用时间。
兆载永劫 佛教语。极言时间之悠远漫长。
与时消息 〖解释〗指事物无常,随时间的推移而兴盛衰亡。消,消亡。息,孳生。
与日俱增 与:跟,和。随着时间一天天地增长。形容不断增长。
逾年历岁 指经过一定年月。形容经历较长时间。
议事日程 议事:讨论或办理事情;日程:时间进度表。在计划之内的讨论、办理事情的日期。
以夜继日 用夜晚的时间接上白天,日夜不停。
以日为年 过一日如同过一年的时间那样漫长难熬。形容心情焦急。亦作“以日为岁”。
遗恨千古 千古:时间久远。遗留的怨恨永远存在下去。
一时半刻 指很短的时间。
一日三秋 三秋:三个季度。意思是一天不见面,就象过了三个季度。比喻分别时间虽短,却觉得很长。形容思念殷切。
一年半载 一年半年。泛指一段时间。
一来二去 指一回又一回,经过一段时间。表示逐渐的意思。
一馈十起 吃一顿饭的时间要起来十次。形容事务繁忙。
一刻千金 一刻时光,价值千金。形容时间非常宝贵。
一弹指顷 手指一弹的时间。比喻时间极短暂。
一寸光阴一寸金 比喻时间十分富贵。
一朝一夕 朝:早晨;夕:晚上。一个早晨或一个晚上。形容很短的时间。
夜以继昼 用夜里的时间接上白天的时间。形容日夜不息地努力。
夜长梦多 比喻时间一拖长,情况可能发生不利的变化。
遥遥无期 形容时间还远得很,不知道哪一天。
扬眉瞬目 ①犹横眉怒目。②一举眉,一转眼。形容时间极短。③倾心注目。④沾沾自喜貌。
星移斗转 斗:北斗星。星斗变动位置。指季节或时间的变化。
新学小生 指治学时间不长,见闻浅陋、经验不足的后生晚辈。
嚣张一时 指恶势力在短时间内喧闹一起
宵衣旰食 宵:夜间;衣:穿衣;旰:天已晚。天不亮就穿起衣来,时间晚了才吃饭。形容为处理国事而辛勤地工作。
夏虫不可以语冰 不能和生长在夏天的虫谈论冰。比喻时间局限人的见识。也比喻人的见识短浅。
席不暇暖 席:坐席;暇:空闲。连席子还没有来得及坐热就起来了。原指东奔西走,不得安居。后形容很忙,多坐一会儿的时间都没有。
物换星移 物换:景物变幻;星移:星辰移位。景物改变了,星辰的位置也移动了。比喻时间的变化。
五世其昌 世:代;其:时间副词,交要。五世之后,子孙昌盛。旧时用于祝人新婚。
五日京兆 京兆:即京兆尹,古时国都所在地的行政长官。比喻任职时间短或即将去职。
危在旦夕 旦夕:早晨和晚上,形容时间短。形容危险就在眼前。
枉费日月 枉:白白地。费:浪费。日、月:时间、光阴。白白地浪费时光。
枉费工夫 白白地耗费时间与精力。形容徒劳无益。
亡不旋踵 谓迅速灭亡。不旋踵,来不及转脚跟。形容时间极短。
万古千秋 形容延续的时间极久。
偷安旦夕 偷安:苟且求安;旦夕:早晚,形容时间短。只图眼前的一时安逸。
跳丸日月 跳丸:跳动的弹丸。形容时间过得极快。
天荒地老 指经历的时间极久。
天长日久 时间长,日子久。
天长地久 跟天和地存在的时间那样长。形容时间悠久。也形容永远不变(多指爱情)。
昙花一现 昙花:即优昙钵花,开放时间很短。比喻美好的事物或景象出现了一下,很快就消失。
岁月蹉跎 指无所作为地把时间荒废掉了。
随时随地 ①谓依照当时当地情形;在不同的时间、地点。②任何时间、地点;时时处处。
似水流年 流年:光阴。形容时间一去不复返。
死不旋踵 〖解释〗旋踵:旋转足跟,即后退。比喻不畏艰险,坚决向前。亦比喻极短时间内即死去。
硕果仅存 唯一留存下来的大果子。比喻由于时间的推移,留存下来仅存的人或事物。
瞬息之间 极短暂的时间内
瞬息万变 瞬:一眨眼;息:呼吸。在极短的时间内就有很多变化。形容变化很多很快。
树高千丈,叶落归根 〖解释〗树长得再高,落叶还是要回到树根。比喻离开故土时间再长,最后还是要回归故土。
倏忽之间 倏:忽然,极快地。指极短的时间。
视日如年 谓时间虽短,但却感到过得很长。
时异事殊 殊:不同;差异。时间不同,事情也和以前不一样。意思是事物随着时间改变而发生变化。亦作“时异势殊”。
时移世异 那个时间已经过去,世情或处境也都发生了变化。
时过境迁 迁:变动。随着时间的推移,情况发生变化。
时不我与 我与:“与我”的倒装;与:等待。时间不会等待我们的。嗟叹时机错过,追悔不及。
时不我待 我待:“待我”的倒装,等待我。时间不会等待我们。指要抓紧时间。
石泐海枯 直到石头碎裂,海水干涸。形容经历极长的时间。
十年窗下 科举时代,读书人要取得功名,终年埋头在书本里。形容十年时间闭门苦读。
师老兵破 指用兵的时间太长,兵士劳累,士气低落。

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