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极端天气下,新型电力系统如何应对!

极端天气下,新型电力系统如何应对! 环力科技集团
2023-08-13
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导读:新型电力系统应对重大自然灾害更胜一筹

受台风“杜苏芮”影响,前段时间华北、黄淮等地出现极端降雨造成了居民用电受影响,很多人因为手机或基站缺电造成联络不畅造成暂时“失联”。

电力可得,快速修复,保障供应显得极其重要。

事实上,近年来频发的极端天气以及所引发的自然灾害,都对电力系统的安全稳定运行带来挑战,与此同时,随着新型电力系统的推进,电力系统中可再生能源渗透率逐渐增加,建设经得起极端天气考验的新型电力系统成为行业关注热点。

1、新型电力系统应对重大自然灾害更胜一筹

现阶段,我国电力需求仍维持稳步增长趋势,但尖峰负荷特征日益凸显。特别是近几年极端天气频发造成夏季、冬季,制冷、制热需求的电力负荷大幅攀升,同时受极端天气影响,新能源出力不及预期,在这样的情景下,电力负荷和电源出力的“一增一减”加剧了电力安全供应的压力。“在这种情况下,传统煤电又扛起了保供的大旗,但是其实根据国家能源局的最新数据显示,在发电量方面,2022年我国风电、光伏发电量达到1.19万亿千瓦时,占全社会用电量的13.8%,同比提高2个百分点,接近全国城乡居民生活用电量。2022年,可再生能源发电量达到2.7万亿千瓦时,占全社会用电量的31.6%,较2021年提高1.7个百分点。”

不过,在一些观点看来,现在的新能源高比例并网对电网的调峰能力提出了更高的要求。“发电、供电需要同时完成,电网运行必须保持实时平衡,但是新能源发电具有随机性,波动性的特点。虽然通过增加火电机组装机、增大电网输变电容量等传统措施也能发挥电力平稳供应效果,但为了应对自然灾害,这种解决方案会使得相关机组和电网设施的利用率下降,降低其投资经济性,进而拉高全社会电力保供的成本,同时新能源也不具备火电的抗风险能力。”

但事实上,多名电力行业专家表示,按照科学路径规划的以新能源为主体的新型电力系统应对重大自然灾害,比传统能源更具有简单性。“不仅仅是电力的紧急恢复,还有灾后重建等,新能源的恢复速度都远超火电。”

2、气象精准预测、信息联动

国务院新闻办公室7月26日举行国务院政策例行吹风会时指出:高温天气和台风等气象灾害也将对电力设施安全运行带来影响,对能源保供带来一些不利的影响。象部门和能源管理部门保持密切的沟通协作,及时通报最新的预报预测情况,采取有力措施最大限度降低天气对能源保供的影响。

吹风会上指出此次台风过程,总体有利于海上风力发电,但仍需关注台风登陆前后大风对风电机组安全运行的影响,建议福建、广东一带提前做好风电切出准备。此外,大风和强降雨可能对光伏电站、输电线路、变电站等电力设施产生破坏性影响,建议提前做好电力设施的检修和运行监控。

对于极端气象条件下如何新型电力系统构建,在6月12日举办的“兴隆湖能源电力高峰对话——极端气象条件下新型电力系统构建”专题论坛上,清华四川能源互联网研究院常务副院长鲁宗相说,新型电力系统核心特征在于新能源占据主导地位,新型电力系统核心要解决的第一个问题就是要有足够多的电源。风、光都是“看天吃饭”,这就需要天气预报更加精准,以此做好电力供应的预判。

中国气象局风能太阳能中心科学主任申彦波提到,新型电力系统中发电,输电、用电等各个关键环节都跟天气气候有着密切相关。“从发电端来说,不管是传统能源还是新能源、可再生能源,它对天气变化都是高度敏感的。从输电来说,电网的输电线路、油气管道等都对灾害性天气高度敏感,极端高温和持续性高温对于用电负荷影响是非常大的。”申彦波认为构建新型电力系统,应该及时精准地关注天气气候变化和灾害性天气的趋势预测。

3、分布式电源保驾护航

现阶段就电源侧而言,风光水等可再生能源还不具备足够稳定的电力保障能力,但是除存量机组外,截至2022年底,在新增装机方面,风电新增3763万千瓦、太阳能发电新增8741万千瓦、生物质发电新增334万千瓦、常规水电新增1507万千瓦、抽水蓄能新增880万千瓦,可再生能源装机突破12亿千瓦,达到12.13亿千瓦,占全国发电总装机的47.3%。

不仅如此,国家能源局发布的《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》(发改能源〔2022〕206号)提出,“各地区应当统筹考虑本地区能源需求及可开发资源量等,按就近原则优先开发利用本地清洁低碳能源资源,根据需要积极引入区域外的清洁低碳能源,形成优先通过清洁低碳能源满足新增用能需求并逐渐替代存量化石能源的能源生产消费格局。鼓励各地区建设多能互补、就近平衡、以清洁低碳能源为主体的新能源系统。”

“这无形中增加了新能源的抗灾保工能力,构建分布式智能电网就是一个相较于投资传统电源和电网更加经济、智慧和绿色的电力保供解决方案,其核心就是要加强对配电网侧储能资源、分布式电源资源特别是用户空调、充换电等负荷资源的有效管理和互动,电力负荷集中在配电网侧,充分挖掘接入配电网的新能源电站、分布式电源、储能以及用户侧空调、充换电设施等调节资源,构建分布式智能电网,在自然灾害、战争等导致大电网停电的情况下也有助于保障这些采用微电网等分布式智能电网技术的局部配电网安全供电。”

4、增加电力系统柔性和灵活性

新型电力安全的平稳保供,仅凭分布式电源不够,还得进一步挖掘灵活性保供资源,深入挖掘配电网侧资源,积极发挥主动配电网、微电网、虚拟电厂等新型业态的技术作用,探索和创新电力保供方案。

“不仅是电源侧,新型电力系统其他方面也采取多种策略和技术,如储能技术、智能电网和远程监控等,来保障电力供应的稳定性和可靠性。这些措施的综合应用可以提高电力系统的灵活性、韧性和适应能力,确保供电的连续性。”

就像发展和应用储能技术,以平衡供需差距,并提供备用电力。同时建立智能电网和远程监控,打造智能电网,通过先进的监测、控制和通信技术,实现对电力系统的实时监测和管理,同时,远程监控能够及时发现并解决潜在问题,提高电网的可靠性和响应能力。

此外,新型电力系统加强了软件化和数字化管理,采用软件化和数字化管理手段,对电力系统进行精细化调度和运行。通过预测需求、优化调度和动态响应,提高电力系统的灵活性和适应能力。做到发电与需求的协同,通过发电侧和需求侧的协同管理,实现供需的平衡。灵活地调整发电计划和需求响应机制,根据实际需要进行优化调度,确保供电的稳定性。

最重要的是,新型电力系统强化电力网络的可靠性,加强电力网络的建设和维护,包括输电线路、变电站等基础设施的优化和扩展。同时,采取有效的预防和修复措施,提高电网对自然灾害和突发事件的抵抗力。

转自:能源日参

【声明】内容源于网络
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太阳能发电技术服务;光伏发电设备租赁:光伏设备及元器件销售;风力发电技术服务;资源再生利用技术研发;5G通信技术服务;工程技术服务(规划管理、勘察、设计、监理除外);太阳能热发电产品销售等。
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