電力系統(tǒng)需要滿足不同時間尺度需求的儲能技術(shù),可大致分為功率型(秒~分鐘級)、能量型(1~2h)和容量型(>4h)。在調(diào)頻方面,電化學(xué)儲能功率調(diào)節(jié)范圍大、響應(yīng)速度快,調(diào)頻性能最優(yōu),在啟動速度上,電化學(xué)(秒級)>物理儲能(分鐘級)>燃?xì)獍l(fā)電(簡單循環(huán)15~30min,聯(lián)合循環(huán)1~2h)>燃煤發(fā)電(冷態(tài)啟動7~10h,熱態(tài)啟動1.5~2h)。在容量型儲能技術(shù)方面,目前來看,抽水蓄能、(全礬)液流電池和壓縮空氣儲能,以及帶儲熱(100%負(fù)荷配置)的光熱發(fā)電,能夠解決新能源日內(nèi)穩(wěn)定出力的調(diào)節(jié)需求(需至少具備6~8h時長的儲能)。
在多日、周、季等更長時間尺度下,氫能(新能源直接電解水制氫)是一種長周期化學(xué)儲能方式,在終端能源中作為電的重要補(bǔ)充(預(yù)測2050年前后氫能占終端能源消費(fèi)的10%左右),可有效提高能源供應(yīng)安全水平,適用于分布式熱電聯(lián)供、交通、冶金等多種場景,但是若再大規(guī)模集中地轉(zhuǎn)為電則仍需解決很多技術(shù)經(jīng)濟(jì)性問題,而兼具常規(guī)水輪發(fā)電機(jī)組和抽蓄機(jī)組的混合式水力發(fā)電也可實(shí)現(xiàn)長周期儲能,化石能源(煤、天然氣)本身就是一種可長時間存儲的一次能源,但是火電機(jī)組的冷/熱備用狀態(tài)對啟動時間、響應(yīng)速度有較大影響,未來新型電力系統(tǒng)的負(fù)荷備用、旋轉(zhuǎn)備用、停機(jī)事故備用容量大小及方式選擇有待深入研究。
三、主要應(yīng)對舉措
構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,需要源-網(wǎng)-荷-儲全環(huán)節(jié)共同發(fā)力,依靠創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展,加快顛覆性技術(shù)突破,完善新型儲能價格形成機(jī)制及電價政策,加強(qiáng)電力市場建設(shè)。
一是優(yōu)化電力流總體格局,協(xié)同“資源優(yōu)化配置”與“負(fù)荷優(yōu)化配置”,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局,將部分負(fù)荷由中東部向西南、“三北”地區(qū)布局,如“東數(shù)西算”工程,實(shí)現(xiàn)負(fù)荷需求與資源分布相適應(yīng);
二是統(tǒng)籌資源,推進(jìn)風(fēng)光水火儲多能互補(bǔ),實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)系統(tǒng)運(yùn)行控制和調(diào)度的一體化,研究應(yīng)用新能源高精度功率預(yù)測、主動支撐、虛擬同步機(jī)等友好并網(wǎng)技術(shù),提高新能源的出力穩(wěn)定性和可調(diào)度性;
三是完善送受端網(wǎng)架,增強(qiáng)省間電力互濟(jì),提升電網(wǎng)資源優(yōu)化配置能力,發(fā)展基于IGBT、SiC等新一代電力電子器件的柔性交直流輸電技術(shù),使電網(wǎng)更能適應(yīng)新能源的出力特性,優(yōu)化調(diào)度,提升電網(wǎng)對“源-網(wǎng)-荷-儲”的協(xié)同調(diào)度能力,提高系統(tǒng)消納能力和平衡能力;
四是提升源-網(wǎng)-荷靈活調(diào)節(jié)能力,如新建抽蓄、調(diào)峰氣電、煤電靈活性改造(深度調(diào)峰及快速啟停)、需求側(cè)響應(yīng)、儲能等;探索V2G(Vehicle to grid)、V2H(Vehicle to home)、V2L(Vehicle to load)等應(yīng)用場景(按帶60千瓦時算,可供家庭一周左右緊急用電);
五是突破顛覆性技術(shù)創(chuàng)新,加快新型儲能技術(shù)規(guī)模化商業(yè)化應(yīng)用,建立新型儲能價格形成機(jī)制,推動氫制儲運(yùn)用環(huán)節(jié)和燃料電池核心材料、關(guān)鍵零部件及裝備、系統(tǒng)研發(fā)示范;
六是實(shí)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級,促進(jìn)微電網(wǎng)、虛擬電廠等新形態(tài)發(fā)展,利用先進(jìn)數(shù)字化和電力電子技術(shù),加快智能、主動、柔性交直流混合配電網(wǎng)的發(fā)展,提高新能源與負(fù)荷的“可觀、可測、可控”水平,提高電網(wǎng)主動消納能力;
七是加快完善輔助服務(wù)市場、建立容量市場,不同市場主體電能價值具有多樣性,要通過完善電力市場予以體現(xiàn)和反映,發(fā)揮不同市場主體功能作用和積極性。
推薦閱讀
山東沂蒙抽水蓄能電站首批機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電
北極星輸配電網(wǎng)訊:10月31日,山東沂蒙抽水蓄能電站1號、2號機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電,為山東電網(wǎng)增加了60萬千瓦優(yōu)質(zhì)調(diào)峰能力,為助力打贏電力保供攻堅(jiān)戰(zhàn)增添了新的動力。沂蒙電站的投產(chǎn)>>>詳細(xì)閱讀
本文標(biāo)題:新型電力系統(tǒng)的未來構(gòu)想+風(fēng)險挑戰(zhàn)+應(yīng)對舉措
地址:http://www.geekbao.cn/nengyuan/fengneng/312838.html