“双碳”目标下能源转型的突破点在哪里？

 

新型电力系统建设要具备灵活调节能力、分布式能源广泛介入、区域能源自洽等基本要求。为确保电力系统运行的稳定安全，须有电源及时跟随风光出力的变化，灵活做出调节。

 

我国电力系统正加速向以新能源为主体的新型电力系统演进。电力系统转型过程中，电网稳定控制面临新挑战。国家电力调度控制中心副主任许涛指出，一方面，电力电子设备引入新型态稳定问题。随着电力电子设备比例不断升高，更宽时间尺度的交互影响加强，系统动态特性更加复杂，宽频振荡等新型稳定问题涌现。新能源机组在故障扰动期间呈现电流源特性，钳制电压能力弱，同时具有电力电子设备普遍存在的脆弱性，面对故障扰动容量脱网，引发新能源大范围连锁反应。另一方面，我国高比例新能源电网安全控制更具挑战。我国单一输电通道最大容量达到1200万千瓦，特高压直流送端已有6个千万千瓦级新能源基地。“双高”交直流强耦合电网出现以电压、谐波、频率为媒介的连锁反应。

 

南网战略规划部副总经理彭波也表示，新型电力系统建设面临持续可靠供电、电网安全稳定、系统总成本上升的挑战。国网经济技术研究院总工程师李敬如表示，双碳背景下，以整县屋顶分布式光伏开发为代表的大规模新能源并网形式将给我国电力供应、新能源消纳、配电系统稳定运行等方面带来巨大挑战，面临电压越限、线路和配变过载、功率倒送等问题。

 

“未来五年系统调节能力需求高，新能源消纳压力整体较大。可从挖掘存量电源调节能力，新增一批系统级灵活调节电源，充分发挥需求侧响应能力，跨省跨区调节资源互济等四方面提升系统调节能力。”电力规划设计总院电力发展院主任工程师王爽提出，从长远看，储能是新能源成为主体电源后系统调节能力构建的必然选择。南网战略规划部副总经理彭波也认为，有序发展不同功能定位的储能项目，可提升电力系统灵活调节能力，保障大规模新能源充分消纳及系统运行安全。

 

截至2020年底，我国电化学储能装机规模超过327万千瓦，其中锂离子电池储能占比超过88%；建成了大量的储能示范工程，有效验证了储能新能源平滑、辅助调频、调峰、紧急功率支持等功能。

 

“新型储能技术走的是宏观需求引导、微观技术驱动的路径。”中国电力科学研究院储能与电工新技术研究所所长刘超群表示，未来要强化产品化与应用技术研究、强化储能系统性能和安全检测、强化储能应用管理体系建设等建议。

 

李敬如也指出，储能等灵活性资源对构建新型电力系统、保障电力系统的安全稳定运行具有重要意义，亟需对其优化配置和运行控制策略进行研究。建议从加强场景分析、完善指标体系、健全市场体制三方面推进储能在电力行业应用。

 

需求侧参与系统调节的潜力有待进一步挖掘。国网能源研究院副院长单葆国提出，推动需求侧资源开发利用，健全完善市场机制与商业模式，加强关键技术突破，各方联动配合形成合力。