連日來(lái),山東正積極組織2025年新能源機(jī)制電價(jià)競(jìng)價(jià),這是全國(guó)首次開展的新能源機(jī)制電價(jià)競(jìng)價(jià),標(biāo)志著136號(hào)文件在山東省正式落地。近年來(lái),山東通過技術(shù)創(chuàng)新、市場(chǎng)機(jī)制完善和政策支持,加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。
山東是我國(guó)重要的人口大省、資源大省和經(jīng)濟(jì)大省,“風(fēng)光”資源稟賦優(yōu)越,海陸開發(fā)場(chǎng)景豐富,新型電力系統(tǒng)建設(shè)具有顯著優(yōu)勢(shì),對(duì)全國(guó)也有著重要的示范作用。
優(yōu)勢(shì)得天獨(dú)厚:山東能源轉(zhuǎn)型具有代表性、典型性
山東在建設(shè)新型電力系統(tǒng)中具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì),總體呈現(xiàn)“一多兩大三強(qiáng)”的特點(diǎn)。
“一多”指山東電網(wǎng)服務(wù)客戶數(shù)量全國(guó)最多。截至目前,山東電網(wǎng)服務(wù)電力客戶達(dá)5835萬(wàn)戶,全國(guó)第一。預(yù)計(jì)今年,全省電力客戶數(shù)量將在全國(guó)率先突破6000萬(wàn)戶。
“兩大”指山東電網(wǎng)規(guī)模全國(guó)最大及新能源裝機(jī)規(guī)模省級(jí)電網(wǎng)最大。山東電網(wǎng)已建成“五交四直一環(huán)網(wǎng)”國(guó)內(nèi)最大的交直流混聯(lián)電網(wǎng),220千伏電源點(diǎn)實(shí)現(xiàn)縣域全覆蓋,35千伏及以上電網(wǎng)“N-1”通過率達(dá)100%。基于堅(jiān)強(qiáng)可靠的電網(wǎng)支撐,山東成為全國(guó)新能源裝機(jī)規(guī)模最大的省級(jí)電網(wǎng)。截至今年7月底,山東新能源裝機(jī)容量達(dá)1.2324億千瓦,其中光伏裝機(jī)9130萬(wàn)千瓦,風(fēng)電裝機(jī)2749萬(wàn)千瓦,新能源裝機(jī)已成為山東新增電源裝機(jī)和新增發(fā)電量來(lái)源的主體。
“三強(qiáng)”分別指經(jīng)濟(jì)大省電力保障強(qiáng)、綠電大省新能源消納強(qiáng)和統(tǒng)一市場(chǎng)資源配置強(qiáng)。今年山東省有望成為北方第一個(gè)、全國(guó)第三個(gè)GDP過10萬(wàn)億元的省份,經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶動(dòng)用電負(fù)荷快速增長(zhǎng)。今年度夏期間,山東電網(wǎng)負(fù)荷八次刷新歷史紀(jì)錄,首次突破1.3億千瓦。作為綠電大省,山東積極服務(wù)新能源消納,目前使用的每3度電中至少有1度電是綠電。山東新型儲(chǔ)能規(guī)模全國(guó)領(lǐng)先,國(guó)網(wǎng)山東電力取得6座抽水蓄能電站的主導(dǎo)開發(fā)權(quán)。
作為全國(guó)唯一電力市場(chǎng)建設(shè)綜合改革試點(diǎn),山東在全國(guó)率先建成“中長(zhǎng)期+現(xiàn)貨+輔助服務(wù)+零售”的全周期全品種電力市場(chǎng)架構(gòu),打造了主體類型最全、要素最完整的省級(jí)電力市場(chǎng)體系,在全國(guó)受端省份中電力現(xiàn)貨市場(chǎng)首家轉(zhuǎn)入正式運(yùn)行,有力促進(jìn)了各類電力資源優(yōu)化配置。同時(shí),作為國(guó)家首批新能源上網(wǎng)電價(jià)改革試點(diǎn)省份,山東在全國(guó)率先發(fā)布省級(jí)實(shí)施細(xì)則,首次組織開展新能源機(jī)制電價(jià)競(jìng)價(jià)工作,136號(hào)文件在山東率先落地。
風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)加劇:山東能源轉(zhuǎn)型具有挑戰(zhàn)性、緊迫性
優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)并存。隨著新型電力系統(tǒng)加速構(gòu)建,電力系統(tǒng)的特性也發(fā)生深刻變革,電網(wǎng)面臨的風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)也不斷加劇。
以新能源為主體是新型電力系統(tǒng)的最大特征。然而新能源出力“靠天吃飯”,具有明顯的隨機(jī)性、間歇性、波動(dòng)性,極熱無(wú)風(fēng)、晚峰無(wú)光。以7月3日為例,山東電網(wǎng)當(dāng)天光伏出力最高達(dá)5009萬(wàn)千瓦,而在晚間負(fù)荷高峰時(shí)段,光伏出力幾乎為零。一天之中要平衡如此大的波動(dòng),電網(wǎng)調(diào)度的難度可想而知。
而大規(guī)模、高比例的新能源接入,讓電力系統(tǒng)“雙高”(高比例可再生能源、高比例電力電子設(shè)備)特性凸顯,低慣量、低阻尼、弱電壓支撐等問題日益突出。特別是山東新能源裝機(jī)中半數(shù)為分布式光伏電站,其規(guī)模已接近6000萬(wàn)千瓦,在中午光伏大發(fā)時(shí)段易出現(xiàn)潮流反送問題,影響主網(wǎng)安全。
國(guó)網(wǎng)山東電力運(yùn)維的電網(wǎng)規(guī)模大,其穩(wěn)定機(jī)理復(fù)雜,交流、直流、新能源連鎖反應(yīng)強(qiáng)烈,電力電子設(shè)備與交流電網(wǎng)相互作用,易出現(xiàn)寬頻振蕩等新型穩(wěn)定問題,并網(wǎng)設(shè)備海量化且控制復(fù)雜,局部小事件可能引發(fā)大電網(wǎng)安全運(yùn)行問題。
而近年來(lái),惡劣天氣頻發(fā),供需平衡難度越來(lái)越大。高溫、寒潮等惡劣天氣多發(fā),空調(diào)等控溫負(fù)荷規(guī)模大、攀升快,疊加新能源出力下降情況,供需形成“剪刀差”。以2023年冬季寒潮為例,傳統(tǒng)凍雨帶、覆冰舞動(dòng)區(qū)域向北拓展,山東電網(wǎng)部分線路出現(xiàn)嚴(yán)重覆冰,給電網(wǎng)安全帶來(lái)挑戰(zhàn)。
此外,車網(wǎng)互動(dòng)、虛擬電廠、負(fù)荷聚合商等新型主體不斷涌現(xiàn),負(fù)荷特性從傳統(tǒng)的“剛性、純消費(fèi)型”向“柔性、生產(chǎn)與消費(fèi)兼具型”轉(zhuǎn)變,電力系統(tǒng)運(yùn)行模式亟須從“源隨荷動(dòng)”向“源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)互動(dòng)”轉(zhuǎn)變。
創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)破局:以創(chuàng)新研究增強(qiáng)系統(tǒng)韌性、可靠性
無(wú)論是新能源的不確定性,還是負(fù)荷側(cè)愈發(fā)柔性,抑或是極端天氣的多發(fā)性,都給電力系統(tǒng)這個(gè)必須平衡穩(wěn)定的系統(tǒng)帶來(lái)了很多的“任性”。
如何應(yīng)對(duì)這種“任性”?唯有提高系統(tǒng)“韌性”,即進(jìn)行能源電力的系統(tǒng)性重構(gòu),而這種重構(gòu)只有靠科技創(chuàng)新、機(jī)制創(chuàng)新。
就在9月1日,經(jīng)山東省能源局批復(fù),國(guó)網(wǎng)山東電力牽頭成立山東省新型電力系統(tǒng)研究中心,標(biāo)志著山東新型電力系統(tǒng)建設(shè)邁入新階段。該中心致力于新型電力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和政策機(jī)制研究,是山東構(gòu)建新型能源體系、推動(dòng)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要智庫(kù)平臺(tái)。
據(jù)了解,國(guó)網(wǎng)山東電力將依托新型電力系統(tǒng)研究中心,重點(diǎn)圍繞電力保供、電網(wǎng)安全、能源轉(zhuǎn)型、新要素新模式發(fā)展等領(lǐng)域,統(tǒng)籌開展電力系統(tǒng)全要素研究,發(fā)揮好高端智庫(kù)和高等咨詢平臺(tái)作用,為政府和企業(yè)提供決策支持,為現(xiàn)代化強(qiáng)省建設(shè)提供堅(jiān)強(qiáng)能源電力支撐。
例如,針對(duì)電源結(jié)構(gòu)、負(fù)荷特性、電網(wǎng)形態(tài)的深刻變化,能源政策、電力市場(chǎng)、電價(jià)機(jī)制等要素深刻影響源網(wǎng)荷儲(chǔ)各主體運(yùn)行方式,該中心將開展覆蓋源網(wǎng)荷儲(chǔ)、技術(shù)、市場(chǎng)、政策等新型電力系統(tǒng)的全要素規(guī)劃研究。再如,針對(duì)氣候異常加劇、極端天氣頻發(fā)給電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行帶來(lái)的沖擊,該中心將統(tǒng)籌開展電力系統(tǒng)安全和保供研究,不斷提升電力系統(tǒng)“韌性”,筑牢本質(zhì)安全防線。
當(dāng)前,136號(hào)文件正在山東加速率先落地,全國(guó)首個(gè)特高壓“雙環(huán)網(wǎng)”結(jié)構(gòu)正在加速建設(shè),“十五五”規(guī)劃正在加速編制,唯有加強(qiáng)新型電力系統(tǒng)研究,才能確保能源電力安全發(fā)展、綠色發(fā)展、創(chuàng)新發(fā)展。
山東一系列先行先試的特色實(shí)踐,既昭示了山東新型電力系統(tǒng)建設(shè)蹄疾步穩(wěn)的鏗鏘步伐,也將為全國(guó)新型電力系統(tǒng)建設(shè)蹚出示范路徑。
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