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发展新能源 服务“一带一路”建设

发布时间:2017/09/12
 在今年召开的“一带一路”国际合作高峰论坛上,习近平总书记提出要抓住新一轮能源结构调整和能源技术变革趋势,建设全球能源互联网,实现绿色低碳发展。西北地区风能资源约占全国陆上可开发量的三分之一,太阳能年总辐射量约相当于3300亿吨标煤,河西、哈密、格尔木这些大型风电、光伏发电基地,就分布在丝绸之路经济带上。让戈壁上林立的风电机叶轮迎风转动,让高原上广布的光伏电池板熠熠生辉,把大规模的绿色能源就地转化成电能,通过大电网输送到最需要的地方去,这是国家电网人为“一带一路”增光添彩的实际行动。

  坚持“三个团结”,西北新能源发展取得显著成就

  这些年,在国家电网公司发展战略目标的统领下,国网西北分部和区域内各兄弟单位一道,始终坚持团结治网、团结建网、团结经营电网,实现了西北新能源的跨越式发展。

  从2008年起步,不到10年,西北新能源实现了从100万千瓦到7478万千瓦的跨越式发展(截至2017年5月底,西北风电装机4408万千瓦,光伏装机3070万千瓦),年均增长率高达67%。目前,风电装机已占西北总装机的19.8%,成为仅次于火电的第二大电源。西北地区新能源装机已占到总装机的33.6%以上,成为公司经营范围内新能源装机占比最大的区域。

  在装机高速增长的同时,新能源发电量也实现了突破。2009年以来,西北新能源发电量年均增速达到61%。2016年,新能源发电量812亿千瓦时,占全网总用电量的14.77%,西北地区每用7度电就有1度是新能源。从全国来看,西北新能源年发电量及其占用电量的比例在“三北”地区公司经营区域内最高(华北不包括蒙西),新能源最大出力占比超过60%的省级电网全国只有5个,而其中4个都在西北(甘肃、青海、宁夏、新疆)。与国际比,甘肃、宁夏新能源发电量占用电量的比例均超过20%,已接近德国、西班牙等新能源开发利用发达国家水平。

  聚焦“三个挑战”,致力破解西北新能源消纳难题

  随着新能源装机不断增长,西北新能源消纳难度越来越大,弃风、弃光问题日益突出。公司提出,力争2017~2018年弃风弃光矛盾得到有效缓解;2020年根本解决新能源消纳问题,弃风弃光率控制在5%以内。要实现这一目标,西北电网必须聚焦“三大挑战”,致力破解西北新能源消纳难题。

  一是新能源消纳空间不足的挑战。新能源装机容量已远远超出就地消纳的能力。对于西北新能源的集中式、大规模开发模式,利用特高压互联电网在全国范围内优化配置资源,是扩大新能源消纳空间的根本路径。要解决这一问题,亟待提高电网互联互通水平,推进跨区跨省输电通道建设,协调送受端电网建设,保证跨区直流能够满功率运行。

  二是电网调峰能力不足的挑战。新能源出力波动大,目前最大峰谷差约2000万千瓦,已占到西北用电负荷的四分之一,机组安排和电网调峰的困难日趋严重。必须提高电源调节能力,对火电机组进行灵活性改造;加快抽蓄电站建设,推进电能替代和清洁供暖,加强需求侧管理,增强电网调峰能力。

  三是电网控制难度大幅提升的挑战。西北电网是我国新能源装机最大、直流送出回数最多、主网架电气距离最远的电网,高占比新能源导致系统频率调节能力下降、新能源机组抗电压扰动能力弱、新能源富集区交流送出通道控制策略复杂、强直弱交导致的突出稳定问题以及电网电力电子化导致的中频带稳定问题,都对电网的调控运行提出了新的要求。亟需进一步加强调度决策的信息化支撑,采用更加先进的监视、分析、预警、自动控制和辅助决策工具,提升电网调控运行的信息化、智能化、自动化、互动化水平,不断提高对大电网的掌控能力。

  推动“三个升级”,聚力服务西北新能源更好发展

  解决我国的弃风弃光问题主要看“三北”,关键在西北。为更好服务新能源发展,国网西北分部正全力推动“三个升级”。

  一是推动电网协调发展水平升级。西北的资源禀赋决定了新能源发展的根本出路,在于通过特高压互联电网在全国乃至跨国进行资源优化配置。电网发展是新能源消纳的基础和关键,要立足西北坚强智能送端电网的定位,坚持安全发展、清洁发展、协调发展、智能发展。针对西北电网规划存在的突出问题,深化能源供需、网源协调、清洁能源外送消纳等关键问题研究,提出适应西北电力大规模外送、新能源消纳的网架完善措施方案。进一步做优750千伏主网、做强省间联络、做大特高压外送,提高西北电网整体效能,实现电网协调发展,服务能源转型升级。

  二是推动大电网掌控能力升级。发展新能源必须要用新的技术手段,使调控运行能力与新能源消纳需求相匹配。重点要针对调控运行存在的突出问题,加快西北电网系统保护、清洁能源智能调控系统建设。加强网源协调,提升新能源机组电压适应性,降低脱网风险,提高直流输电能力。不断适应电网结构和特性的变化,强化“三道防线”,提高掌控大电网的能力和水平。

  三是推动清洁能源消纳能力升级。核心是认真落实公司促进新能源发展20条措施,发挥电网资源配置和市场平台作用,综合施策解决“三弃”问题。加快清洁能源外送通道建设,大力挖掘现有输电通道潜力,推进清洁能源全网优先调度。加快电网调峰能力建设,提高源网荷协调互动水平,增强大电网平衡调节能力,促进新能源多发多用。坚持市场导向,推动完善促进消纳的市场机制及政策,扩大省间交易、电力直接交易、发电权交易等市场规模。积极推进电能替代和清洁供暖,推进网源协调,深挖电网潜力,实现清洁能源消纳能力升级。

  为加快实现“三个升级”,在公司党组和总部相关部门的关心支持下,国网西北分部牵头组建了促进发展和清洁能源消纳协调组,和西北五省(区)电力公司一起,凝心聚力,合力攻关。截至目前,多个专项工作取得突破:创新性推进新能源AVC系统建设,首次在青海电网建成全球接入光伏容量最大的新能源自动电压控制系统,接入148座场站;开展新能源参与电网快速频率响应试点工作,在国内首次完成电网实际频率扰动下新能源快速频率响应系统性试验;加快推进西北电网系统保护建设,提升河西新能源外送通道能力60万千瓦,提升陕北新能源外送通道能力70万千瓦;优化提升特高压直流送端近区风电机组耐高压能力,其中3300万千瓦风机耐压能力已经高于国标要求,达到1.15~1.2倍标幺值;创新交易模式,西北新能源与华中抽水蓄能发电交易获得突破。截至5月底,西北新能源消纳实现“双升双降”,4月、5月新能源发电量均突破100亿千瓦时,连创历史新高。

  2017年,西北新能源装机将突破8100万千瓦,“十三五”末,预计将达到1.2亿千瓦。服务西北新能源发展,使命光荣,任重道远。在公司党组的坚强领导下,国网西北分部将为促进西北新能源消纳,为落实“一带一路”倡议作出更大的贡献。

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