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全力促进湖南新能源高效接入与消纳 ——访长沙理工大学电气与信息工程学院教授、博士生导师夏向阳
发布时间:2020年05月14日 09:40
2020年05月14日 09:40

  能源的清洁化、高效化是未来发展的方向,新能源利用已成为我国发展低碳环保型经济、改善能源结构、促进经济社会可持续发展的重要支撑,同时可减轻经济社会发展对传统能源的过分依赖。湖南近年来新能源发电装机突飞猛进,如何更加高效接入与消纳,笔者和长沙理工大学电气与信息工程学院教授、博士生导师夏向阳,就上述有关问题进行深入探讨。

  问:请您简单介绍下湖南能源的发展现状?

  答:湖南能源禀赋不足,缺煤、无油、少气,属于能源相对短缺地区,能源对外依存度高。

  湖南当前电力能源结构以煤电、水电为主,风电、光伏等为辅。但湖南一次能源贫乏,本省煤仅能满足20%左右的电煤需求,省内火电用煤超过80%靠外省输入,不利于发展火电;冬季电煤供应瓶颈已严重危及电网安全稳定运行和供电能力。2020年,湖南一次能源缺口约1.2亿吨标准煤,水电资源已开发98%以上,风电、太阳能目前暂还难以作为基础支撑电源。

  其次能源分布不均,导致电网电源分布不均衡,湖南大部分电源集中在西部及北部,而负荷中心集中在长株潭地区,能源与负荷发展不协调,年负荷曲线呈“W”状,全年明显存在夏季和冬季两个高峰负荷,春季和秋季两个低谷负荷,电力供求矛盾比较突出,高峰时电力不足,低谷时电力过剩,现有调峰能力不足。

  问:祁韶特高压直流落地湖南对改善湖南能源结构具有哪些重要意义?

  答:2017年6月23日,我国首条以输送新能源为主的特高压直流工程,祁韶±800千伏特高压直流输电工程正式并网运行,也是第一条为湖南供电的特高压直流输电工程。祁韶特高压直流落地湖南对于建立清洁低碳、安全高效的湖南能源体系具有重要意义,符合国家能源结构优化调整重大战略需求,也是省委省政府落实国家战略的具体实践。祁韶特高压投运,有力优化了全国电力资源配置,将甘肃风电、煤电打捆外送到三湘大地,缓解了湖南用电紧张困局,改善了湖南能源结构,基本填补了湖南“十三五”期间的电力缺口,意义重大。

  近年来,湖南省委省政府不断提升电力输送能力,大力引进西北地区清洁能源,祁韶特高压落地电价与上网电价价差主要用于降低一般工商业目录电价,降低市场交易用户用电成本,扩大全省用户受惠面,极大地改善人民生活质量、促进了湖南经济社会高质量发展。

  问:祁韶特高压直流消纳省外新能源,优化资源配置,目前湖南省新能源发展现状如何?面临哪些问题?

  答:“十三五”以来,湖南省风电、光伏装机迎来爆发式增长,据统计,截至2019年底,全省电网总装机4740万千瓦,风电、光伏装机占全省总发电装机容量的16.2%。“十四五”期间新能源增长动力将依旧强劲,预计到2021年,全省风电装机规模将达到800万千瓦,光伏装机规模将达到430万千瓦。

  但必须正视的是,新能源快速发展的同时,也给电网安全稳定运行带来了较大挑战。

  一方面,湖南能源资源分布与负荷极不平衡,风电、光伏以及水电资源主要集中分布在湘西南、湘南、洞庭湖等偏远地区,对电力需求较小,而负荷主要集中在长株潭地区,且存在较大峰谷差。

  另一方面,接入电力系统的风电、光伏等新能源,由于其本身处于不断变化的状态、可控性较低,有较高的随机性和波动性,电压波动、谐波和频率对电网电能质量均造成影响。加上并网机组自身属性的影响,接入新能源后地区电网运行稳定性也会受到一定影响。在电网发生短路故障时,地区电网接入新能源后,其电路情况会发生明显的变化,影响故障电流的分布情况并改变电流保护的设置条件。

  第三,新能源出力的反调峰特性一定程度上加剧了电网调峰压力,部分时段清洁能源消纳非常困难,致使出现弃风弃光问题,造成巨大的资源浪费和经济损失。尽管我国近年来不断出台支持新能源消纳的政策,国家能源局近日发布的数据却显示,“弃风弃光”问题不但未能有效解决,反而随着装机容量的上升,将可能呈现愈演愈烈态势,成为阻碍新能源产业健康发展的一个“顽疾”。因此科学规划、高效接入和消纳湖南新能源具有重要意义。

  问:对于推进新能源高效接入和消纳,您有哪些建议?

  答:为高效接入和消纳新能源,提升新能源的利用率,解决新能源接入对电网稳定运行的影响,拟提出以下四点建议:

  一是大力发展储能技术。增加电网投资、优化电网结构、同步配套电源建设,可以有效解决新能源消纳问题。但近年来电力负荷与电量增长不匹配,短时缺电力、全年富电量成为常态,大规模增加电网投资极不经济。基于此,需要大力发展电力储能技术。对于电力系统而言,储能技术可有效解决电力调峰、平抑功率波动、切实提升电能质量、保障电网安全运行等方面问题。新能源+储能的合理应用,不仅可以大大减少新能源对电力系统的影响,达到较好的削峰填谷效果,同时,也可以有效解决弃风弃光等问题,提升新能源企业的效益。

  二是推进发展和完善湖南电力辅助服务市场。2019年8月国家发改委、国家能源局联合发布的《关于深化电力现货市场建设试点工作的意见》提出,建立电力用户参与承担辅助服务费用的机制,鼓励储能设施等第三方参与辅助服务市场,为储能打开应用市场。建议尽快出台湖南电力辅助服务市场运行规则,支持储能市场建设和产业发展。

  三是加大对分布式能源、智能电网、储能技术、多能互补的政策支持力度。从国家层面来看,今年1到3月国家陆续出台的《关于加强储能标准化工作的实施方案》、《关于加快建立绿色生产和消费法规政策体系的意见》中,明确提出要加强储能标准化建设工作,发挥储能技术在促进能源生产消费、开放共享、灵活交易、协同发展,推动能源革命和能源新业态发展过程中的重要作用,加大对分布式能源、智能电网、储能技术、多能互补的政策支持力度。从地方层面来看,近期新疆、青海、安徽、山东、浙江及江苏等地也都纷纷出台推动储能发展的相关政策,得到地方政府的支持后,放缓的储能产业将走向强势复苏。

  四是加大对储能领域科技攻关及资金支持。今年3月,湖南省发改委发布《关于发布全省2020-2021年度新能源消纳预警结果的通知》显示,全省风电消纳形势相对严峻。“新能源+储能”是能源革命的发展方向,需要得到各级政府对储能领域科技攻关及资金支持。储能产业是资金和技术密集型产业,在湖南有较完善的产业链、聚集效应明显并有较好的应用场景。同时储能技术智力资源充裕,中南大学、湖南大学、长沙理工大学等高校及相关企业在储能材料研究和应用领域有较强研发、产业基础,应持续加大科技攻关的资金和政策支持力度,巩固湖南在储能相关产业的优势地位。

【编辑:高峰】
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