论文部分内容阅读
摘要:本文主要对“两高一低”内涵及新型电力系统构建的意义进行简单阐述,从新型电力系统构建思路、挖掘新能源、应用先进电力技术等方面入手,提出新型电力系统构建的策略,希望在弥补传统电网系统缺陷的同时,实现“双碳”战略目标,促使电力行业朝着节能、绿色、清洁等方向发展。
关键词:两高一低;新型电力系统;战略
0. 引言
2020年9月,在第七十五界联合国大会上,习总书记提出我国力争在2030年之前实现碳达峰、碳中和这两个目标。但我国电力行业所排放的碳所占比例比较大,与当前国家所倡导的低碳、环保等理念相背离。因此,为了响应“双碳”战略目标,电力行业应构建低碳、高效、清洁的能源体系,对石化能源的使用量进行控制,对传统电力体制进行改革,围绕新能源构建新的电力系统。
1.“两高一低”内涵及新型电力系统构建意义
1.1 内涵
“兩高一低”指的是高比例新能源、高比例电力电子设备、低系统转动惯量,是构建新型电力系统过程中提出的任务,其实质是将传统电力系统转变为以“新能源”为主体的电力系统,充分发挥能源+互联网的优势,尝试建立智慧能源系统,保证“双碳(碳达峰、碳中和)”目标的实现[1],为国家电力发展规划、能源转型提供参考依据。
1.2 “两高一低”背景下新型电力系统构建的意义
其一,由于我国电力行业所产生的二氧化碳占能源行业碳排放总量的比值较高,该行业“双碳”目标实施的进度会直接影响碳排放总目标实现的进程,通过新型电力系统的构建,有助于国家战略部署的落实,促使新能源消纳、存储能力提高,为其他行业的变革起到引领作用。其二,我国对天然气、石油等传统能源的依存度比较高,而这部分能源存在开发难度大、利用率低等问题,容易引发能源供应安全问题,通过挖掘风、光等新能源,使能源结构呈现出多元化的特点,保障能源安全。另外,将新能源转化为电能,为新能源高效、便捷利用提供了有效路径,新型电力系统的构建可以有效支撑新能源的开发、利用,实现能源的合理配置。其三,我国的光伏发电装机规模、陆上和海上风电跃居世界首位,在带动新能源产业和技术方面发挥着重要作用,新型电力系统的构建,能够带动整个行业产业链的升级和优化,使整个电力行业朝着低碳、高效的方向发展。
2. “两高一低”背景下新型电力系统战略实施思路和策略分析
2.1 新型电力系统战略实施的思路
随着电气化进程、城镇化建设的加快,社会各行业对电力的需求处于不断增长的趋势,我国社会用电量会逐渐增加,使用可再生或不可再生能源进行发电的过程中会产生一些污染物,所排放的二氧化碳量比重占社会总排放的41%,采取相关的节能减排措施,具有一定的成效[2]。但离国家提出的“双碳”目标的实现还存在较大的差距,要想解决气候变化带来的负面问题,满足人类能源需求,促使社会可持续发展,需将低碳、清洁、节能等理念落实到企业生产、人们生活中,保障“双碳”目标如期实现。对于电力企业而言,在构建新型电力系统的过程中,应树立“能源转型”的思想,认识到新型电力系统在多种能源转换、协同互补以及新能源消纳等方面的作用,综合考虑成本与效益二者的关系,从电源结构、数字和智能化电网、综合能源服务体系等方面入手,来构建新型电力系统,使系统各环节稳定有序运行,为各行业的发展提供新的动力。
2.2 充分挖掘新能源的优势
其一,持续开发水电、核电电源。针对以往电力建设中侧重于发展交流特高压电网,对抽水蓄能电站建设重视度不够,导致电网消纳新能源的能力弱的现状,应加快改造现有的水电站,建设抽水蓄能电站,比如在我国西南地区主要河流位置建设水电站,发挥其流域调节作用,加大水电装机、抽水蓄能装机投入的力度。同时,遵循安全、有序核电发展的原则,开发沿海区域核电项目,合理布局、发展气电。其二,利用新能源发电。基于开发、送出以及消纳协调发展的基础上,可以将清洁化电源基地建设于“三北”地区,保证新能源高效地被开发,充分利用东南沿海部地区丰富的风能、太阳能资源,建设海上风电基地,并且大力开发和利用光伏发电、风电,促使发电技术不断成熟的同时,实现发电服务体系的不断完善,增强电力企业新能源发电方面的竞争力。
2.3 应用先进电网技术
其一,基于“两高一低”背景下,为了实现高比例新能源的消纳,应充分发挥电网枢纽的作用,在集中开发大规模新能源,跨省配置新能源过程中,可以利用特高压柔性直流输电技术,促使资源互济、共享能力提高,比如以“跨省主干电网+小型区域电网+配网”形式[3],灵活地对电网进行控制,达到新能源按需接入的效果,并且配电网所呈现出多种形式协调发展的趋势,能够实现多元负荷的双向互动、自由接入,消纳分布式新能源。另外,智能微电网在分布式电源并网、提高供电可靠性等方面优势突出,可以尝试向偏远区域、工业区以及城市中心推广。其二,在分布式新能源接入、大规模新能源柔性并网等方面应用储能技术,在丰富原有的能源开发模式的同时,实现源网荷储方面的融合,突显出现代电网的特征。比如南方电网公司所投资建设的“昆柳龙直流工程”该工程作为西电东送的典范工程,横跨四个区域,每年输送的电能可以解决云南水电消纳问题,满足粤港澳地区发展用电需求,为广西经济发展提供电力保障。其三,同时,为了解决我国将全国电网视为整体或分为东西电网所带来治理成本高,无法做到精准施测等问题,可以借鉴国外电网分而治之的思路,以省级电网为单位进行划分,将新型电力系统构建的责任分散至各省,使各省电网新能源自给率提高,达到因地制宜的效果,减少威胁电网安全、稳定性的因素,为新能源消纳比例的提高提供有利环境,加速能源的转型。
2.4 建立智能化、数字化电力系统
为了适应“两高一低”中高比例电力电子设备、新能源的需求,应根据实际情况建立智能化、数字化电力系统,以及集数字驱动、智能决策以及全网协同为一体的调控体系,实现多种能源形式的协调,促使电力设施利用效率提高。比如借鉴南方电网公司所提出的数字电网建设思路,以大数据、人工智能等数字技术为支撑,依托现代电力能源网络、信息网络,在能源企业管理、业务中融入数字技术,打造出具有开放性、共享性、交互性的新型能源系统,使电网更加可靠、安全、绿色,加快“双碳”战略目标的实现的步伐[4]。比如以南方电网公司为例,为了实现电网的转型,其搭建起数字电网平台,支撑千万用户访问、兼容各业务系统,所研发的智能网关、微型传感等能够增强电网控制、感知能力,并且发布统一的电网数据,提供数据共享服务,使电网管理朝着数字化方向转型,提供企业运转的效率。
3. 结论
基于“两高一低”背景下,新型电力系统战略发展的实质是以电力、新能源转型为基础的生产、生活方式的变革,能够弥补传统电能配置方式的缺陷,在电源侧形成以新能源为主的低碳、多元结构体系,在负荷侧为工业区、社区等提供综合性能源服务,实现电力供需主体的进一步融合,实现“双碳”战略目标。
参考文献
[1]张志楠.加快新型电力系统战略研究[J].张江科技评论,2021(04):5.
[2]英大长安保险经纪有限公司. 深化落实公司战略 为构建新型电力系统作贡献[N]. 国家电网报,2021-07-29(003).
[3]程琳琳.新型电力系统助力双碳战略 5G助推能源互联网实现全面数字化转型[J].通信世界,2021(11):23-24.
[4]曹莉萍,周冯琦.能源革命背景下中国能源系统转型的挑战与对策研究[J].中国环境管理,2017,9(05):84-89.
关键词:两高一低;新型电力系统;战略
0. 引言
2020年9月,在第七十五界联合国大会上,习总书记提出我国力争在2030年之前实现碳达峰、碳中和这两个目标。但我国电力行业所排放的碳所占比例比较大,与当前国家所倡导的低碳、环保等理念相背离。因此,为了响应“双碳”战略目标,电力行业应构建低碳、高效、清洁的能源体系,对石化能源的使用量进行控制,对传统电力体制进行改革,围绕新能源构建新的电力系统。
1.“两高一低”内涵及新型电力系统构建意义
1.1 内涵
“兩高一低”指的是高比例新能源、高比例电力电子设备、低系统转动惯量,是构建新型电力系统过程中提出的任务,其实质是将传统电力系统转变为以“新能源”为主体的电力系统,充分发挥能源+互联网的优势,尝试建立智慧能源系统,保证“双碳(碳达峰、碳中和)”目标的实现[1],为国家电力发展规划、能源转型提供参考依据。
1.2 “两高一低”背景下新型电力系统构建的意义
其一,由于我国电力行业所产生的二氧化碳占能源行业碳排放总量的比值较高,该行业“双碳”目标实施的进度会直接影响碳排放总目标实现的进程,通过新型电力系统的构建,有助于国家战略部署的落实,促使新能源消纳、存储能力提高,为其他行业的变革起到引领作用。其二,我国对天然气、石油等传统能源的依存度比较高,而这部分能源存在开发难度大、利用率低等问题,容易引发能源供应安全问题,通过挖掘风、光等新能源,使能源结构呈现出多元化的特点,保障能源安全。另外,将新能源转化为电能,为新能源高效、便捷利用提供了有效路径,新型电力系统的构建可以有效支撑新能源的开发、利用,实现能源的合理配置。其三,我国的光伏发电装机规模、陆上和海上风电跃居世界首位,在带动新能源产业和技术方面发挥着重要作用,新型电力系统的构建,能够带动整个行业产业链的升级和优化,使整个电力行业朝着低碳、高效的方向发展。
2. “两高一低”背景下新型电力系统战略实施思路和策略分析
2.1 新型电力系统战略实施的思路
随着电气化进程、城镇化建设的加快,社会各行业对电力的需求处于不断增长的趋势,我国社会用电量会逐渐增加,使用可再生或不可再生能源进行发电的过程中会产生一些污染物,所排放的二氧化碳量比重占社会总排放的41%,采取相关的节能减排措施,具有一定的成效[2]。但离国家提出的“双碳”目标的实现还存在较大的差距,要想解决气候变化带来的负面问题,满足人类能源需求,促使社会可持续发展,需将低碳、清洁、节能等理念落实到企业生产、人们生活中,保障“双碳”目标如期实现。对于电力企业而言,在构建新型电力系统的过程中,应树立“能源转型”的思想,认识到新型电力系统在多种能源转换、协同互补以及新能源消纳等方面的作用,综合考虑成本与效益二者的关系,从电源结构、数字和智能化电网、综合能源服务体系等方面入手,来构建新型电力系统,使系统各环节稳定有序运行,为各行业的发展提供新的动力。
2.2 充分挖掘新能源的优势
其一,持续开发水电、核电电源。针对以往电力建设中侧重于发展交流特高压电网,对抽水蓄能电站建设重视度不够,导致电网消纳新能源的能力弱的现状,应加快改造现有的水电站,建设抽水蓄能电站,比如在我国西南地区主要河流位置建设水电站,发挥其流域调节作用,加大水电装机、抽水蓄能装机投入的力度。同时,遵循安全、有序核电发展的原则,开发沿海区域核电项目,合理布局、发展气电。其二,利用新能源发电。基于开发、送出以及消纳协调发展的基础上,可以将清洁化电源基地建设于“三北”地区,保证新能源高效地被开发,充分利用东南沿海部地区丰富的风能、太阳能资源,建设海上风电基地,并且大力开发和利用光伏发电、风电,促使发电技术不断成熟的同时,实现发电服务体系的不断完善,增强电力企业新能源发电方面的竞争力。
2.3 应用先进电网技术
其一,基于“两高一低”背景下,为了实现高比例新能源的消纳,应充分发挥电网枢纽的作用,在集中开发大规模新能源,跨省配置新能源过程中,可以利用特高压柔性直流输电技术,促使资源互济、共享能力提高,比如以“跨省主干电网+小型区域电网+配网”形式[3],灵活地对电网进行控制,达到新能源按需接入的效果,并且配电网所呈现出多种形式协调发展的趋势,能够实现多元负荷的双向互动、自由接入,消纳分布式新能源。另外,智能微电网在分布式电源并网、提高供电可靠性等方面优势突出,可以尝试向偏远区域、工业区以及城市中心推广。其二,在分布式新能源接入、大规模新能源柔性并网等方面应用储能技术,在丰富原有的能源开发模式的同时,实现源网荷储方面的融合,突显出现代电网的特征。比如南方电网公司所投资建设的“昆柳龙直流工程”该工程作为西电东送的典范工程,横跨四个区域,每年输送的电能可以解决云南水电消纳问题,满足粤港澳地区发展用电需求,为广西经济发展提供电力保障。其三,同时,为了解决我国将全国电网视为整体或分为东西电网所带来治理成本高,无法做到精准施测等问题,可以借鉴国外电网分而治之的思路,以省级电网为单位进行划分,将新型电力系统构建的责任分散至各省,使各省电网新能源自给率提高,达到因地制宜的效果,减少威胁电网安全、稳定性的因素,为新能源消纳比例的提高提供有利环境,加速能源的转型。
2.4 建立智能化、数字化电力系统
为了适应“两高一低”中高比例电力电子设备、新能源的需求,应根据实际情况建立智能化、数字化电力系统,以及集数字驱动、智能决策以及全网协同为一体的调控体系,实现多种能源形式的协调,促使电力设施利用效率提高。比如借鉴南方电网公司所提出的数字电网建设思路,以大数据、人工智能等数字技术为支撑,依托现代电力能源网络、信息网络,在能源企业管理、业务中融入数字技术,打造出具有开放性、共享性、交互性的新型能源系统,使电网更加可靠、安全、绿色,加快“双碳”战略目标的实现的步伐[4]。比如以南方电网公司为例,为了实现电网的转型,其搭建起数字电网平台,支撑千万用户访问、兼容各业务系统,所研发的智能网关、微型传感等能够增强电网控制、感知能力,并且发布统一的电网数据,提供数据共享服务,使电网管理朝着数字化方向转型,提供企业运转的效率。
3. 结论
基于“两高一低”背景下,新型电力系统战略发展的实质是以电力、新能源转型为基础的生产、生活方式的变革,能够弥补传统电能配置方式的缺陷,在电源侧形成以新能源为主的低碳、多元结构体系,在负荷侧为工业区、社区等提供综合性能源服务,实现电力供需主体的进一步融合,实现“双碳”战略目标。
参考文献
[1]张志楠.加快新型电力系统战略研究[J].张江科技评论,2021(04):5.
[2]英大长安保险经纪有限公司. 深化落实公司战略 为构建新型电力系统作贡献[N]. 国家电网报,2021-07-29(003).
[3]程琳琳.新型电力系统助力双碳战略 5G助推能源互联网实现全面数字化转型[J].通信世界,2021(11):23-24.
[4]曹莉萍,周冯琦.能源革命背景下中国能源系统转型的挑战与对策研究[J].中国环境管理,2017,9(05):84-89.