實現“雙碳”目標,能源是主戰場,
電力是主力軍,加快構建新型電力系統是關鍵。
南方電網公司積極探索以數字化綠色化協同促進新型電力系統和新型能源體系建設,將數字電網打造成以“兩化協同”促“兩型建設”的關鍵載體,推動構建以清潔能源為主體的能源供給格局、形成以綠色高效為導向的能源消費生態、完善有為政府和有效
市場協同的能源治理體系,穩步推進、加快構建新型電力系統。
新技術:數字電網支撐破解能源“不可能三角”
風、光雖好,卻要看天吃飯。新能源隨機性、間歇性、波動性顯著,難以穩定可靠供電。新能源大規模接入電網后,給電網安全運行帶來巨大挑戰。此外,新能源能量密度小、發電年利用小時數低,倘若為新能源配置大規模儲能、靈活調節和支撐保障電源,又會導致系統整體冗余、成本上升、效率下降。
要破解能源電力安全、綠色、經濟“不可能三角”
問題,創新是關鍵。
“南方電網公司率先提出建設數字電網,就是想用新一代數字技術暢通連接、全面感知、精準分析、智能調控傳統電網,貫通源網荷儲全環節?!蹦戏诫娋W公司總經理助理、總信息師、數字化部總經理吳小辰介紹。
為確保新能源應發盡發,南方電網公司把海量的智能傳感器部署到電網設備上,實時采集設備運行數據,并依托“數據+算力+算法”形成的“數字孿生電網”和“算力大腦”,高效統籌電源、電網、負荷、儲能,有效破解新能源隨機性、波動性、間歇性和功率預測
難題。
建成新能源調度運行管理平臺,讓新能源更可觀。南方電網新能源調度運行管理平臺覆蓋了集中式和分布式等各類新能源,匯集發電、預測、氣象等多維度數據。只需打開平臺,就能了解全網995家新能源場站、超2萬個發電單元的信息,提前預判來風、日照形勢。
搭建新能源多時空尺度精確預測平臺,讓新能源更可測。南方電網公司自主研發的“夸父”新能源高精度功率預測系統,可為風電場、光伏電站、分布式光伏和調度機構等客戶提供高精度的預測服務,預測準確率可在國家標準要求基礎上提升3%—7%。更高的預測精度意味著電網常規電源備用容量的降低,按照平均功率預測精度提升5%測算,1億千瓦的風電可減少500萬千瓦的備用,相當于節約了一個大型核電站。
新供給:新增電源超八成為非化石能源
南方電網公司戰略總監、戰略規劃部總經理鄭外生介紹,南方電網公司積極發揮電網資源優化配置平臺作用,推動能源供給側結構優化調整,全力做好新能源并網服務,推動新型儲能規?;瘧?,促進清潔能源科學消納。
能源結構更綠色。截至今年9月,南方5省區非化石能源裝機達2.7億千瓦,占電源總裝機比重59%;新能源裝機突破1億千瓦,占電源總裝機比重24%,新能源裝機較2020年實現翻番。
新能源并網更高效。南方電網公司積極服務新能源并網,大力簡化并網手續,優化服務流程,大幅縮短辦理時限,建成新能源管理信息系統,實現新能源并網服務“一網通辦、一網通查、一網通答”,服務新能源“應開盡開、應并盡并、能并快并”。
抽蓄電站規模更大。抽水蓄能電站是電力系統目前技術最成熟、經濟性最優的綠色低碳清潔靈活調節電源之一。目前,南方電網公司累計在運抽水蓄能電站7座,總裝機容量1028萬千瓦,今年迎峰度夏期間,日發電量首次突破5000萬千瓦時,有效保障了能源電力供應。
新型儲能發展更快。新型儲能是支撐新型電力系統建設的關鍵技術和重要裝備。截至今年6月,南方區域新型儲能裝機達到128萬千瓦,并建成投產梅州寶湖儲能電站等一批標志性項目。
新消費:負荷側既消費電能又生產電能
在新型電力系統背景下,電力系統調控運行模式正由傳統的“源隨荷動”向源網荷儲多元智能互動轉變。工業可調控負荷、電動汽車、儲能等負荷側資源是既消耗電能又可生產電能的“產消者”。比如,電動汽車可以在用電低谷時充電,在用電高峰時向電網放電。
南方電網公司分布式源荷聚合服務平臺是我國領先的區域級虛擬電廠。在這個平臺上,廣東、
廣西、
海南等省份的新型儲能、電動汽車充換電設施、分布式光伏、工商業可調節負荷、樓宇空調等各類分布式電力資源聚合在一起,聚合的電力規模超過1萬兆瓦,其中可調
節能力2312兆瓦,相當于投產7座220千伏變電站。
“在調度中心發出指令后,這個平臺的各種資源可在30秒內完成調度,響應能力已基本接近實體電廠。”南方電網公司新興業務部副總經理鄭意說。作為電網調節的智能管家,虛擬電廠能夠整合電網中散落的電力負荷,進行靈活的削峰填谷,是新型電力系統建設中不可或缺的一環。
新機制:市場機制引導源網荷儲協同發展
南方電網公司積極推進南方區域電力市場建設,推動多層次市場的協同運行,利用市場機制引導源網荷儲協同發展、挖掘靈活資源調節潛力、促進電力安全可靠供應和新能源高效消納。
南方(以廣東起步)電力現貨市場是率先在全國投入試運行的電力現貨市場。2019年,在全國率先啟動按日、按周結算試運行,2021年11月起,順利進入連續結算運行。試運行期間,南方電網保持安全穩定,經營主體高度活躍,區域市場出清量價合理反映電力供需和一次能源價格走勢。
在加快建設全國統一大市場的背景下,南方電網公司于2022年7月啟動南方區域電力市場試運行,率先成為全國進入試運行的區域市場。預計今年年底前,將實現結算試運行,電力現貨交易將覆蓋廣東、廣西、
云南、
貴州、海南等5省份。
“新型電力系統面臨更頻繁的供需波動,如何經濟高效地平衡供需將成為巨大挑戰。區域電力市場將通過價格信號引導經營主體行為,實現供需自平衡,提高電力系統運行的決策效率?!蹦暇W總調黨委委員、副總經理蔡葆銳介紹。當新能源大發、市場需求減少,現貨價格走低,此時火電發電收益少,用戶用電成本低廉甚至為零,火電會主動少發、用戶多用;當新能源小發、市場需求增加,現貨價格走高,此時火電發電能獲得較高收益,用戶用電成本高,火電會主動多發、搶發,用戶會主動少用。發用電兩側積極響應價格信號,可實現用電、火力發電、新能源發電之間的相互協同。