對于特高壓在新型電力系統中的定位,存在兩種截然不同的觀點。一種觀點認為,特高壓將會成為新型電力系統中的能源主要運輸通道,特別是直流特高壓將在新型電力系統中發揮重要作用。另一種觀點則認為,新型電力系統將從過去“電網中心論”的視角轉換為“市場中心論”視角,新型電力系統不等同于大規模特高壓/超高壓+大規模集中式可再生能源的電力系統。
近日,中電聯發布2021年一季度全國電力供需形勢分析預測報告稱,預計到今年底,全國非化石能源發電裝機規模及比重將有望首次超過煤電。中電聯數據顯示,今年第一季度,全國全口徑非化石能源發電裝機容量10.0億千瓦,占總裝機容量的比重為44.9%;全口徑煤電裝機容量10.9億千瓦,占總裝機容量比重進一步降至48.8%。
有專家表示,未來,“光伏、風電等新能源+儲能+特高壓輸電+電動智能汽車”的能源閉環將取代“黑色系化石燃料+遠洋運輸(本地開采)+火力發電+內燃機汽車”的能源閉環。那么,在新型電力系統中,特高壓又該如何扮演好自己的角色?
特高壓在新型電力系統中定位待明晰
記者采訪發現,對于特高壓在新型電力系統中的定位,存在兩種截然不同的觀點。一種觀點認為,特高壓將會成為新型電力系統中的能源主要運輸通道,特別是直流特高壓將在新型電力系統中發揮重要作用。另一種觀點則認為,新型電力系統將從過去“電網中心論”的視角轉換為“市場中心論”視角,新型電力系統不等同于大規模特高壓/超高壓+大規模集中式可再生能源的電力系統。
盛世景資本智造中國投資總監吳川認為,以光伏、風電、水電、核能為核心的電源,在一定程度上能緩解我國的電力區域不平衡,但在考慮時間因素的情況下,實際不匹配、尖峰不匹配和特情不匹配問題將更加突出,區域之間的電力調動需求仍然強烈。“譬如,東部地區的用電晚高峰,恰逢區域光伏退出生產時間,這就必然需要大量的西部電力調入,甚至作為主力電源調入。”
“特高壓建設的初衷在于進行長距離、跨區域電力調動,這是特高壓的技術特性決定的。以新能源為主體的電源結構中,根本變化是電源的不穩定性和分布性,這使得整個系統的錨點從電源轉移到電網,特高壓對電網的核心作用和支柱作用將大幅增強。”吳川表示。
頭豹研究院分析師林鈺翔告訴記者,特高壓具有產業鏈長、帶動力強、經濟社會效益顯著等優勢,能為國家經濟托底,為未來幾年的經濟建設注入強勁活力。如果價格機制調整到位,那么在末端通過技術手段,也可以提升電力系統的靈活性,并且極大緩解輸電網、配電網的投資壓力。
“但是,如果加強輸配網投資,而弱化電價的市場化中心地位,客觀上將進一步強化特高壓在市場中的核心地位。”林鈺翔說。
特高壓仍要補齊靈活調度短板
當前,適應新能源消納需要的電網調度運行機制尚未完全建立,現有信息化手段還不能充分滿足新能源功率預測與控制、可控負荷與新能源互動等需要。多能協調控制技術、新能源實時調度技術、送電功率靈活調節技術等新能源消納平衡技術亟待加強。
吳川告訴記者,當前,特高壓已是我國電網核心組成部分之一,承擔了電力區域間調動的重要職責。未來,新能源并網量大幅提升后,區域電網的自穩定性將有所下降,特高壓作為電力的骨干傳輸通道,將是區域電力互保的核心設施。
“但是,在新型電力系統建設目標下,特高壓不僅要發揮電力的長距離傳輸作用,對其的靈活調度也提出了更高要求。短距離、高效率、靈活性將同樣是特高壓技術的發展趨勢。”吳川表示。
林鈺翔表示,大規模集中式可再生能源并網,可導致輸電網阻塞,造成棄風棄光率抬高,加劇可再生能源和電網間矛盾。而大規模分布式可再生能源電站及電動車接入電網后,則會對電網帶來不可預測性和沖擊性,本質上都需要在配網側進行風險對沖。
“大規模集中式可再生能源的間歇性與波動性,對電網安全穩定壓力較大,客觀上要求配置大量調頻調峰和備用資源,即現貨價格條件下的輔助服務。此外,火電機組未來將從基荷電源變成一種‘類儲能資源’,同樣因為缺乏價格回收機制,需要克服儲能和電網間的矛盾。”林鈺翔認為。
提升經濟性才能在新型電力系統中擔重任
雖然特高壓在新型電力系統中的定位仍有待明晰,但部分線路卻因輸電能力未達預期而飽受爭議,這也使得其在未來新型電力系統中的角色更加不明朗。
國家能源局發布的《浙福特高壓交流等十項典型電網工程投資成效監管報告》曾指出,“部分工程由于負荷預測偏高、市場供需變化較大、工程建設與電源發展不協調等問題,投運后最大輸電功率一直未達預期,輸電能力發揮不充分,工程利用小時數偏低,輸電效益未充分發揮”。
未來,一旦形成以特高壓為主要運輸途徑的新型電力系統,那么在輸配送電的過程中,該如何協調電源、負荷及通道之間的關系,避免出現“一邊大建,一邊閑置”的怪相?
吳川認為,電網建設本身就是按照高峰設計,必然存在冗余。未來,電網兩端的非計劃性增強,必然導致電源和電網的冗余更甚。特高壓的技術特性,使電源調動過程的損耗更小、通道更寬,再加上靈活性加持,有利于減少資源閑置。
林鈺翔告訴記者,為避免“一邊大建,一邊閑置”的情況的發生,行業需要三步走。
“首先,本質上需要在配網側進行風險對沖,無論是需求響應、抑或是虛擬電廠、分布式儲能。其次,進一步解決發電側和電網側儲能投資面臨的價格機制問題,并提供現貨和輔助服務價格和市場機制。”林鈺翔表示,“最后,進一步實現輸配電價的清晰化合理化,同時加強輸配網投資,提升電網企業向新型電力系統轉型的內在動力。”
近日,中電聯發布2021年一季度全國電力供需形勢分析預測報告稱,預計到今年底,全國非化石能源發電裝機規模及比重將有望首次超過煤電。中電聯數據顯示,今年第一季度,全國全口徑非化石能源發電裝機容量10.0億千瓦,占總裝機容量的比重為44.9%;全口徑煤電裝機容量10.9億千瓦,占總裝機容量比重進一步降至48.8%。
有專家表示,未來,“光伏、風電等新能源+儲能+特高壓輸電+電動智能汽車”的能源閉環將取代“黑色系化石燃料+遠洋運輸(本地開采)+火力發電+內燃機汽車”的能源閉環。那么,在新型電力系統中,特高壓又該如何扮演好自己的角色?
特高壓在新型電力系統中定位待明晰
記者采訪發現,對于特高壓在新型電力系統中的定位,存在兩種截然不同的觀點。一種觀點認為,特高壓將會成為新型電力系統中的能源主要運輸通道,特別是直流特高壓將在新型電力系統中發揮重要作用。另一種觀點則認為,新型電力系統將從過去“電網中心論”的視角轉換為“市場中心論”視角,新型電力系統不等同于大規模特高壓/超高壓+大規模集中式可再生能源的電力系統。
盛世景資本智造中國投資總監吳川認為,以光伏、風電、水電、核能為核心的電源,在一定程度上能緩解我國的電力區域不平衡,但在考慮時間因素的情況下,實際不匹配、尖峰不匹配和特情不匹配問題將更加突出,區域之間的電力調動需求仍然強烈。“譬如,東部地區的用電晚高峰,恰逢區域光伏退出生產時間,這就必然需要大量的西部電力調入,甚至作為主力電源調入。”
“特高壓建設的初衷在于進行長距離、跨區域電力調動,這是特高壓的技術特性決定的。以新能源為主體的電源結構中,根本變化是電源的不穩定性和分布性,這使得整個系統的錨點從電源轉移到電網,特高壓對電網的核心作用和支柱作用將大幅增強。”吳川表示。
頭豹研究院分析師林鈺翔告訴記者,特高壓具有產業鏈長、帶動力強、經濟社會效益顯著等優勢,能為國家經濟托底,為未來幾年的經濟建設注入強勁活力。如果價格機制調整到位,那么在末端通過技術手段,也可以提升電力系統的靈活性,并且極大緩解輸電網、配電網的投資壓力。
“但是,如果加強輸配網投資,而弱化電價的市場化中心地位,客觀上將進一步強化特高壓在市場中的核心地位。”林鈺翔說。
特高壓仍要補齊靈活調度短板
當前,適應新能源消納需要的電網調度運行機制尚未完全建立,現有信息化手段還不能充分滿足新能源功率預測與控制、可控負荷與新能源互動等需要。多能協調控制技術、新能源實時調度技術、送電功率靈活調節技術等新能源消納平衡技術亟待加強。
吳川告訴記者,當前,特高壓已是我國電網核心組成部分之一,承擔了電力區域間調動的重要職責。未來,新能源并網量大幅提升后,區域電網的自穩定性將有所下降,特高壓作為電力的骨干傳輸通道,將是區域電力互保的核心設施。
“但是,在新型電力系統建設目標下,特高壓不僅要發揮電力的長距離傳輸作用,對其的靈活調度也提出了更高要求。短距離、高效率、靈活性將同樣是特高壓技術的發展趨勢。”吳川表示。
林鈺翔表示,大規模集中式可再生能源并網,可導致輸電網阻塞,造成棄風棄光率抬高,加劇可再生能源和電網間矛盾。而大規模分布式可再生能源電站及電動車接入電網后,則會對電網帶來不可預測性和沖擊性,本質上都需要在配網側進行風險對沖。
“大規模集中式可再生能源的間歇性與波動性,對電網安全穩定壓力較大,客觀上要求配置大量調頻調峰和備用資源,即現貨價格條件下的輔助服務。此外,火電機組未來將從基荷電源變成一種‘類儲能資源’,同樣因為缺乏價格回收機制,需要克服儲能和電網間的矛盾。”林鈺翔認為。
提升經濟性才能在新型電力系統中擔重任
雖然特高壓在新型電力系統中的定位仍有待明晰,但部分線路卻因輸電能力未達預期而飽受爭議,這也使得其在未來新型電力系統中的角色更加不明朗。
國家能源局發布的《浙福特高壓交流等十項典型電網工程投資成效監管報告》曾指出,“部分工程由于負荷預測偏高、市場供需變化較大、工程建設與電源發展不協調等問題,投運后最大輸電功率一直未達預期,輸電能力發揮不充分,工程利用小時數偏低,輸電效益未充分發揮”。
未來,一旦形成以特高壓為主要運輸途徑的新型電力系統,那么在輸配送電的過程中,該如何協調電源、負荷及通道之間的關系,避免出現“一邊大建,一邊閑置”的怪相?
吳川認為,電網建設本身就是按照高峰設計,必然存在冗余。未來,電網兩端的非計劃性增強,必然導致電源和電網的冗余更甚。特高壓的技術特性,使電源調動過程的損耗更小、通道更寬,再加上靈活性加持,有利于減少資源閑置。
林鈺翔告訴記者,為避免“一邊大建,一邊閑置”的情況的發生,行業需要三步走。
“首先,本質上需要在配網側進行風險對沖,無論是需求響應、抑或是虛擬電廠、分布式儲能。其次,進一步解決發電側和電網側儲能投資面臨的價格機制問題,并提供現貨和輔助服務價格和市場機制。”林鈺翔表示,“最后,進一步實現輸配電價的清晰化合理化,同時加強輸配網投資,提升電網企業向新型電力系統轉型的內在動力。”