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電網互聯確保電力市場和電力系統的效率

來源:中國電力報瀏覽數:16 

  受環境和能源利用可持續發展的壓力影響,世界各國都積極推進可再生能源的利用。但這些可再生能源具有多變性、間歇性,且受地域限制等特點,不穩定的輸出特性與不可控的源動力給電力系統的安全穩定運行帶來影響。因此,需要建立一套靈活的電力系統,以保證大規??稍偕茉床⒕W后的系統可靠運行。這其中就包括電網、發電、儲能,以及需求側等組成部分。而大多數情況下,這些組成部分都是共同發揮作用的。

  為保證可再生能源發電規模的擴大及發電可靠性,必須高度重視維持系統平衡運行及可再生能源利用率的問題。

  在電力需求波動性方面,可再生能源通常以邊際成本低的優勢,優先滿足或低或高的電力需求。因此,系統中的其他電源,將面臨扣除可再生能源出力之外的凈負荷。這一凈負荷曲線好似過山車一樣,往往比原負荷曲線的波動幅度更大,波動更加頻繁。在不同的可再生能源份額中,這事實上是一件很棘手的事情。我們必須要找到一個很好的方式來控制和“駕駛”這輛“過山車”,這是我們面臨的一大挑戰。而我們面臨的另外一大挑戰就是可再生能源利用率。

  如何在實現可再生能源大規模并網的同時,確保電力市場和電力系統的效率?這就需要變革系統,我們需要對不同能源的組成方式進行和諧的調整。這一變革需要幾大支柱。

首先,需要系統以環境友好的方式部署大規??稍偕茉床⒕W。其次,需要采用更加靈活和智能的系統調度技術,此技術需要在傳統的實時監控基礎上對可再生能源有更強的預測能力。增加系統的靈活性(如靈活發電、需求側管理、電網互聯、鼓勵機制等)應作為系統設計的一個主要原則,以應對可再生能源發電帶來的不確定性。此外,還需要在額外的靈活資源上進行投資,例如電網結構、分布式發電、儲能技術等。

  最終,我們需要的是一系列解決方案的組合。我不認為有一個真理,可以適用于所有國家的不同情況。同時,我們也希望通過不同的發電機組實現低成本。

  輸電的互聯互通可以同時實現低成本以及靈活性。通過國際能源署的研究數據我們看到,當我們的輸電距離更遠,可以輸送更多電能時,靈活性是以更低的成本實現的,這取決于整個電網的使用效率。特高壓實際上對遠距離輸電產生了變革性的影響。

  在全球能源互聯網的大背景下,在所有可再生能源將成為主流的國家里,我們應當盡量優化電力系統和市場操控能力,并以一種環境友好的方式接納可再生能源,使其在整個系統中發揮最大的價值。

  系統變革需要結合國家實際情況。變革的挑戰取決于電力系統是穩定的,這意味著短期內不需要大量投資來滿足需求;或是動態的,即短期內需要大量投資來滿足增長的電力需求或替代老舊資產。穩定的系統可以利用現有的靈活性資源來進一步提高可再生能源發電比例,或是減少老舊的、不靈活的部分。相反,在擁有動態電力系統的地區,可再生能源并網須從一開始即建立一個全面的、長期的系統,并通過適當的計劃與投資,在整個系統層面獲取更多的可再生能源。

  可再生能源的大規模傳輸是當今及未來能源解決方案之一。在洲際電網互聯過程中,電網結構的獨特價值體現在其穩定性和增加遠距離靈活資源的利用率上。

科技的進步或將改變未來項目的經濟性,更多問題有待我們進一步探討與研究。我們必須更好地建立互聯互通的解決方案,使得大規模的輸電線路連接成一個全球互聯網,這是能源互聯網的一個重要組成部分。


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