9月(yue)16日,國家能源(yuan)局綜合司發布《電(dian)力(li)系(xi)統(tong)安(an)全(quan)穩定導(dao)則(ze)》征求意見稿并公(gong)開征求意見。《電(dian)力(li)系(xi)統(tong)安(an)全(quan)穩定導(dao)則(ze)》于1981年首(shou)次頒布,2001年第一次修(xiu)訂,作為一項強制性(xing)的行(xing)業標準(zhun),導(dao)則(ze)對于電(dian)網(wang)安(an)全(quan)運(yun)行(xing)起到了至關重要(yao)的作用。
編制說明指(zhi)出,隨著特高壓(ya)電網(wang)的發(fa)展和新能(neng)源大(da)規(gui)模持續并網(wang),特高壓(ya)交直流混聯電網(wang)逐步形成,系統(tong)容量持續擴大(da),新能(neng)源裝(zhuang)機(ji)不(bu)斷增加,電網(wang)格局與電源結構發(fa)生重大(da)改變,電網(wang)特性也發(fa)生深刻變化(hua),給電力系統(tong)安全(quan)穩定運行帶來了全(quan)新挑戰。
對于(yu)電力(li)系統而言,安全是(shi)其最大(da)的(de)約束(shu),未來(lai)更大(da)的(de)挑戰(zhan)或許在于(yu)如(ru)何(he)找到(dao)安全與經濟之間的(de)平衡點。
第二大電源
今(jin)年8月,華東(dong)能監局針對區域內分(fen)布式光伏開展了專項核查(cha)整改工(gong)作(zuo)。
華東能監局公布的信息顯示,國(guo)網(wang)(wang)華東分部(bu)此前(qian)曾對區域內(nei)新(xin)能源頻(pin)率電(dian)壓涉(she)網(wang)(wang)保(bao)護配置進行(xing)專項調(diao)研(yan),調(diao)研(yan)發現華東區域內(nei)1200萬千瓦(wa)分布式光(guang)伏項目執行(xing)的涉(she)網(wang)(wang)頻(pin)率技術標準偏低,在華東電(dian)網(wang)(wang)發生因大容量(liang)直(zhi)流閉鎖造成的主網(wang)(wang)頻(pin)率大幅度波動(dong)情況下,有可能引(yin)發分布式光(guang)伏大規模脫網(wang)(wang),進一步加劇電(dian)網(wang)(wang)運行(xing)風(feng)險。
目前華東電力安委會(hui)已(yi)經制定了相關標準(zhun),要求相關主體在(zai)明年年中前完成(cheng)通過35千伏(fu)及以下電壓等級接入(ru)電網的分布式光(guang)伏(fu)項(xiang)目的核查整改工作。
華(hua)東(dong)電網(wang)是分布式光伏裝(zhuang)機(ji)最集中的地區,截(jie)至今年上半年,華(hua)東(dong)電網(wang)光伏裝(zhuang)機(ji)容量已經(jing)達到(dao)4052萬千(qian)瓦,其(qi)中分布式光伏裝(zhuang)機(ji)容量為2102萬千(qian)瓦,占(zhan)比51.9%。
有業內(nei)人士表示,分(fen)布式(shi)光伏耐頻性能很低,當電網頻率跌落時,分(fen)布式(shi)光伏會首先(xian)脫(tuo)網,而且(qie)分(fen)布式(shi)光伏是無序的跳閘(zha)停機(ji),很難準確預測(ce)其(qi)反應程度,這會進(jin)一步增加功率缺額。
光伏業內(nei)人士(shi)分析認為(wei),由于去年的(de)光伏“搶裝(zhuang)潮”,一線(xian)品牌的(de)供貨(huo)普遍緊張,一些項(xiang)目為(wei)了(le)追(zhui)求收益率不(bu)(bu)得不(bu)(bu)降低(di)標準,搶裝(zhuang)難以避免地會出現質量問題。
根(gen)據《國家(jia)電(dian)網(wang)報》報道,在國網(wang)華(hua)東(dong)分部2019年迎峰(feng)度夏(xia)安全生(sheng)產工作會議上,國網(wang)華(hua)東(dong)分部表示,華(hua)東(dong)電(dian)網(wang)網(wang)內新(xin)能源裝機(ji)規(gui)模快(kuai)速增(zeng)長,消(xiao)納壓力和(he)調峰(feng)難度增(zeng)大;區外直流和(he)新(xin)能源進一步置(zhi)換常規(gui)電(dian)源,頻率穩定風險加大。
風電(dian)(dian)和光伏已經成為全國(guo)第二大發電(dian)(dian)電(dian)(dian)源(yuan)。中(zhong)電(dian)(dian)聯(lian)公布的2019年(nian)1—8月份電(dian)(dian)力工業(ye)運(yun)行簡(jian)況顯示,截至8月底,全國(guo)6000千瓦及以上電(dian)(dian)廠裝機容(rong)量18.5億(yi)千瓦,其中(zhong)風電(dian)(dian)、光伏的裝機容(rong)量為3.4億(yi)千瓦,占(zhan)比18.38%,僅(jin)次于煤電(dian)(dian)裝機占(zhan)比。
但(dan)(dan)相比(bi)(bi)于煤電(dian)、氣電(dian),風電(dian)和(he)光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)的(de)能量密度偏(pian)低。今年上半年,風電(dian)和(he)光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)裝機(ji)容量占(zhan)全國電(dian)力(li)裝機(ji)的(de)比(bi)(bi)重為17.9%,但(dan)(dan)發(fa)電(dian)量占(zhan)比(bi)(bi)只有9.5%。這意味著未(wei)來新能源(yuan)裝機(ji)需(xu)(xu)要保持高速(su)增長,才能滿足(zu)全社會對清潔電(dian)量的(de)需(xu)(xu)求,實現2020年、2030年非化石(shi)能源(yuan)占(zhan)一次(ci)能源(yuan)消費比(bi)(bi)重15%、20%的(de)目標(biao)。
上述業內人士認為,未來新(xin)能(neng)源的(de)定位將是主(zhu)力(li)能(neng)源而(er)非替代(dai)能(neng)源,所(suo)以應該對(dui)新(xin)能(neng)源提(ti)出更高(gao)的(de)要求(qiu),承擔與之地位相(xiang)匹配(pei)的(de)責(ze)任(ren)和義務,保障電力(li)系統安(an)全穩定地運行。
合理分攤系統安全成本
根據導(dao)則(ze),電力(li)(li)系統的穩(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)性指的是受到事故擾動后(hou)保持穩(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)運行的能(neng)力(li)(li),分為電壓穩(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)、頻(pin)率穩(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)和功角穩(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)。
由于電力系(xi)統是發輸配(pei)用(yong)瞬時性(xing)(xing)完成的,需要保持源端與荷端的一致(zhi)性(xing)(xing)。上述業內人(ren)士認為新(xin)能(neng)(neng)源應該提高有功(gong)(gong)和(he)無功(gong)(gong)預測的準確率,這樣才能(neng)(neng)通過大電網的調配(pei)、交易(yi)去平抑新(xin)能(neng)(neng)源發電的波動性(xing)(xing)和(he)不確定性(xing)(xing)。
對于(yu)大(da)規(gui)模接受(shou)外(wai)來電(dian)的受(shou)端省份(fen),調峰壓力與日俱(ju)增(zeng)。
雖然國內(nei)也(ye)在通過(guo)挖掘火電(dian)(dian)調峰深度、提高靈(ling)活(huo)調節電(dian)(dian)源比例來(lai)解決調峰問題,“但只有預測準才能(neng)(neng)組(zu)織煤電(dian)(dian)去調峰,否則只能(neng)(neng)配(pei)大量的(de)儲能(neng)(neng)和(he)抽蓄電(dian)(dian)站,隨時(shi)跟著走。”
此外,風(feng)電(dian)(dian)機組(zu)、光伏逆變器等(deng)設備本(ben)身(shen)也(ye)需要(yao)提高耐(nai)壓(ya)耐(nai)頻的能力(li),在電(dian)(dian)網(wang)電(dian)(dian)壓(ya)發生偏差時,設備能夠不脫離(li)電(dian)(dian)網(wang)繼續維持運行,甚至(zhi)提供無功幫助(zhu)電(dian)(dian)力(li)系(xi)統恢復至(zhi)正常電(dian)(dian)壓(ya)。
據業內人士(shi)介紹,如(ru)果大規模并網的風電光伏不能承(cheng)受高(gao)壓高(gao)頻,可(ke)能會出(chu)現(xian)閉鎖(suo)停運,送端一旦出(chu)現(xian)幾(ji)百萬千瓦的缺額,送端頻率就會崩潰(kui),所以風電光伏都需要魯棒性和適(shi)應性,具備故障穿越的能力。
高(gao)(gao)比(bi)(bi)例(li)可再(zai)(zai)(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)系(xi)統運行(xing)也是(shi)學術界(jie)研究的(de)(de)(de)重點問題,肖云(yun)鵬(peng)、王錫凡等人在《面(mian)向高(gao)(gao)比(bi)(bi)例(li)可再(zai)(zai)(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)的(de)(de)(de)電(dian)力市場研究綜述》中指出,可再(zai)(zai)(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)出力具有較強(qiang)的(de)(de)(de)不確定性(xing)(xing),電(dian)力系(xi)統中可再(zai)(zai)(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)比(bi)(bi)例(li)的(de)(de)(de)提高(gao)(gao),不僅(jin)需(xu)要可靈活調節的(de)(de)(de)發電(dian)機組的(de)(de)(de)配合(he),更需(xu)要電(dian)網(wang)及(ji)需(xu)求側(ce)的(de)(de)(de)主(zhu)動(dong)參與,實現供需(xu)兩側(ce)能(neng)量、信(xin)息、交易的(de)(de)(de)互(hu)動(dong),而供需(xu)互(hu)動(dong)的(de)(de)(de)充分(fen)性(xing)(xing)和合(he)理性(xing)(xing)是(shi)決定能(neng)源(yuan)互(hu)聯網(wang)運行(xing)效率的(de)(de)(de)關鍵。
由于風(feng)電、光伏等新能(neng)(neng)源(yuan)的(de)波動性和不確定性增加了電力系(xi)統的(de)平衡成(cheng)本(ben),如何公平合理地分攤這(zhe)部(bu)分成(cheng)本(ben),是保障高比例可再生能(neng)(neng)源(yuan)系(xi)統安全穩定運(yun)行需要考慮的(de)政策層面問題。