“雙碳”下的統(tǒng)籌保供與轉(zhuǎn)型新型電力系統(tǒng)建設(shè)

張 楠，陳蘭蘭

（國網(wǎng)江蘇省電力有限公司鎮(zhèn)江供電分公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212000）

0 引 言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源需求以及能源保供問題變得更加突出，能源消費(fèi)和能源供給之間不確定性變得更加明顯，在此環(huán)境中提出“雙碳”戰(zhàn)略，是符合我國持續(xù)性發(fā)展以及綠色化發(fā)展要求的重要舉措。該背景下，清潔能源開始呈現(xiàn)規(guī)?；_發(fā)模式，新型電力系統(tǒng)逐漸出現(xiàn)，如何做好統(tǒng)籌保供與轉(zhuǎn)型新型電力系統(tǒng)建設(shè)，保證新型電力系統(tǒng)應(yīng)用能夠達(dá)到理想狀態(tài)，成為業(yè)界關(guān)注重點(diǎn)。

1 新型電力系統(tǒng)建設(shè)必要性

“雙碳”包括“碳中和、碳達(dá)峰”，碳達(dá)峰是指在某個(gè)時(shí)刻，二氧化碳排放量達(dá)到歷史最高值之后逐步回落；碳中和是指通過植樹造林以及節(jié)能減排等控制手段，抵消自身所生產(chǎn)溫室氣體排放量或二氧化碳，實(shí)現(xiàn)正負(fù)抵消，達(dá)到相對(duì)零排放。現(xiàn)階段，我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)主要以傳統(tǒng)能源為主，單位能源碳排放強(qiáng)度以及化石能源消費(fèi)總量是世界平均值1.3倍左右，“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)難度相對(duì)較高。電力行業(yè)是碳排放占比最大行業(yè)，也是保證能夠?qū)崿F(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要領(lǐng)域，能夠?yàn)樾履茉吹陌l(fā)展和使用奠定良好基礎(chǔ)。根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布的《中國電力行業(yè)年度發(fā)展報(bào)告2023》和電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院發(fā)布的《中國能源發(fā)展報(bào)告2023》，2015—2022 年億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的能源生產(chǎn)量與同比增速如表1 所示，2017—2022 年，能源生產(chǎn)量逐年遞增，2020—2022 年，同比增速開始逐漸升高[1-2]。隨著新能源的大規(guī)模開發(fā)和高比例并網(wǎng)，新能源逐漸成為供應(yīng)主體。然而，新能源存在的間歇性以及隨機(jī)性等特點(diǎn)，對(duì)電力系統(tǒng)的抗沖擊能力和功率平衡性等提出了新的要求。因此，合理建設(shè)新型電力系統(tǒng)，保證運(yùn)行靈活性以及穩(wěn)定性，是保證電網(wǎng)綠色化運(yùn)行的關(guān)鍵所在。

表1 2017—2022 年能源生產(chǎn)量與同比增速

2 新型電力系統(tǒng)建設(shè)問題分析

隨著能源生產(chǎn)量與同比增速的提高，電網(wǎng)雙峰以及雙高問題逐漸凸顯，如何提升電網(wǎng)運(yùn)行安全性以及穩(wěn)定性成為業(yè)界關(guān)注重點(diǎn)。根據(jù)現(xiàn)階段新型電力系統(tǒng)建設(shè)情況，系統(tǒng)建設(shè)存在的問題主要體現(xiàn)在3 個(gè)方面：一是系統(tǒng)穩(wěn)定性難度相對(duì)較高，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量相對(duì)較低，易出現(xiàn)電網(wǎng)潮流反轉(zhuǎn)頻繁以及震蕩風(fēng)險(xiǎn)較高等方面的問題，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行與調(diào)控產(chǎn)生不良影響；二是電力外送存在問題，存在斷面輸送能力受限以及系統(tǒng)調(diào)峰缺口擴(kuò)大等方面的狀況；三是電網(wǎng)運(yùn)行對(duì)穩(wěn)控的依賴程度逐漸增加，繼電保護(hù)裝置有待改進(jìn)，電網(wǎng)故障連鎖問題需要進(jìn)一步完善。

3 統(tǒng)籌保供與轉(zhuǎn)型新型電力系統(tǒng)建設(shè)

為合理展開新型電力系統(tǒng)建設(shè)，妥善解決電力系統(tǒng)建設(shè)存在的各項(xiàng)問題，需要做好以下方面操作。

3.1 構(gòu)建各方參與工作機(jī)制

構(gòu)建政企協(xié)同多方聯(lián)動(dòng)組織體系，由電網(wǎng)企業(yè)和政府牽頭，設(shè)置各類主體廣泛參與的政企聯(lián)合工作組織，構(gòu)建完善的保障機(jī)制，為電力系統(tǒng)順利建設(shè)和落實(shí)提供可靠支撐。通過設(shè)置專門領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)的方法，抽調(diào)各部門以及各單位專業(yè)人員組成專業(yè)團(tuán)隊(duì)，高效率完成工作實(shí)施方案編制和執(zhí)行管理等各項(xiàng)任務(wù)，做好任務(wù)清單發(fā)布和重點(diǎn)示范項(xiàng)目公布等各項(xiàng)操作，有效推動(dòng)各項(xiàng)工作的落實(shí)。

構(gòu)建內(nèi)外聯(lián)動(dòng)保電供電長效機(jī)制，展開常態(tài)化以及應(yīng)急保供組織建設(shè)。該組織成員完成電煤供應(yīng)常態(tài)分析以及用電需求增長預(yù)判等各項(xiàng)操作，確保能夠充分研究和判斷電力供需形勢，為后續(xù)電力供應(yīng)方案設(shè)置提供可靠依據(jù)。構(gòu)建社會(huì)以及企業(yè)等多方聯(lián)動(dòng)燃料供應(yīng)儲(chǔ)備體系，加強(qiáng)火電企業(yè)和能源局等各部門之間的合作與交流，及時(shí)掌握燃?xì)夂碗娒旱冗M(jìn)耗信息數(shù)據(jù)，判斷供需平衡趨勢，及時(shí)發(fā)出相應(yīng)預(yù)警，以便最大限度保證電力供應(yīng)可靠性，確保在極端環(huán)境中也能夠高質(zhì)量完成供應(yīng)任務(wù)[3-5]。

3.2 構(gòu)建大輸送端樞紐型智能電網(wǎng)

完成特高壓電網(wǎng)建設(shè)后，展開多端特高壓直流輸送端以及區(qū)域電網(wǎng)樞紐型新型電力系統(tǒng)建設(shè)，通過構(gòu)建智能化骨干網(wǎng)架的方式，做好電網(wǎng)規(guī)劃，科學(xué)制定調(diào)整項(xiàng)目，合理進(jìn)行骨干網(wǎng)絡(luò)布局。綜合分析地區(qū)主網(wǎng)架，確定需要增設(shè)的布置點(diǎn)以及具體增設(shè)數(shù)量，合理建設(shè)網(wǎng)架，提升主網(wǎng)架輸送能力以及供電能力，滿足新增負(fù)荷以及電源接入等各項(xiàng)要求，切實(shí)增強(qiáng)電網(wǎng)資源配置能力。運(yùn)用智能化技術(shù)展開一體化運(yùn)維支撐平臺(tái)建設(shè)，做好客戶服務(wù)、系統(tǒng)調(diào)度監(jiān)控以及運(yùn)行轉(zhuǎn)修等各項(xiàng)操作，確保能夠利用平臺(tái)更好地完成自動(dòng)化運(yùn)維以及全鏈路監(jiān)測等，為設(shè)備運(yùn)維向數(shù)據(jù)運(yùn)維轉(zhuǎn)變以及業(yè)務(wù)運(yùn)維轉(zhuǎn)變提供可靠支持，推動(dòng)智能化運(yùn)維發(fā)展。有效調(diào)節(jié)各項(xiàng)資源，實(shí)現(xiàn)智能化聯(lián)動(dòng)，提升多級(jí)調(diào)度速度，做好協(xié)調(diào)運(yùn)行，確保電力供應(yīng)可靠性以及有序程度。需要按照風(fēng)險(xiǎn)可控原則，在全網(wǎng)備用中加入新能源動(dòng)態(tài)置信概率，確定平衡和消納共贏點(diǎn)，合理建設(shè)和使用新型電力系統(tǒng)。

3.3 推行電能生產(chǎn)端量率一體模式

構(gòu)建新能源并網(wǎng)運(yùn)行服務(wù)體系，通過做好消納以及并網(wǎng)等一系列協(xié)同調(diào)配的方法，科學(xué)展開規(guī)劃，將各種新能源項(xiàng)目納入新型電力系統(tǒng)建設(shè)，確保新能源項(xiàng)目能夠得到最大化應(yīng)用。將新能源相關(guān)項(xiàng)目納入并網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)，確保能夠在線上完成新能源各項(xiàng)內(nèi)容信息的查詢以及項(xiàng)目辦理等操作。通過設(shè)置新能源并網(wǎng)服務(wù)機(jī)制的方式，不斷完善服務(wù)內(nèi)容以及服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置并網(wǎng)業(yè)務(wù)辦理節(jié)點(diǎn)，不斷細(xì)化工作內(nèi)容，保證業(yè)主單位能夠更加清晰地了解并網(wǎng)工作。同時(shí)，需要建設(shè)煤電改造三同步模式，按照先核準(zhǔn)配套煤電，在實(shí)施特高壓工程可研管理的方式，不斷推動(dòng)優(yōu)質(zhì)煤電同步規(guī)劃配置活動(dòng)開展，做好直流換流站設(shè)計(jì)。需要加大對(duì)風(fēng)電以及光電等基地的開發(fā)力度，并加大對(duì)各種新型能源的開發(fā)和研究，按照地區(qū)地貌特點(diǎn)以及資源等各項(xiàng)內(nèi)容，制定出符合地區(qū)發(fā)展需求以及實(shí)際情況的新能源生產(chǎn)和使用方案。例如，如果區(qū)域附近有沙漠戈壁，可以通過在沙漠戈壁展開風(fēng)光電基地建設(shè)的方式，進(jìn)一步開展沙漠輸變電工程建設(shè)，以便更好地完成新能源外送與消納，為地區(qū)新能源大規(guī)模開發(fā)和使用提供可靠支持。

3.4 挖掘消納潛力和需求側(cè)保供潛力

不斷完善電力需求側(cè)管理。按照系統(tǒng)觀念要求，不斷優(yōu)化和調(diào)整常態(tài)化需求側(cè)管理以及負(fù)荷控制內(nèi)容，構(gòu)建辦公聯(lián)動(dòng)機(jī)制，確保各方能夠形成有效合力，更好地完成相關(guān)控制工作，并積極鼓勵(lì)用戶參與到平衡調(diào)節(jié)力度中，以便完成調(diào)控負(fù)荷需求分析，將節(jié)約用電理念更好的宣傳出去，積極推行綠色化生產(chǎn)和生活模式。需要高度關(guān)注天氣以及社會(huì)變化等內(nèi)容，加大對(duì)新能源相關(guān)內(nèi)容的研究力度，展開動(dòng)態(tài)化電力電量平衡分析操作，做好負(fù)荷預(yù)測，按照外購電增量以及新能源變化各項(xiàng)情況，做好平衡處理。需要不斷優(yōu)化調(diào)荷手段，排查負(fù)荷管控以及需求響應(yīng)等各項(xiàng)明細(xì)，避免出現(xiàn)重疊問題，做好負(fù)荷管理系統(tǒng)用戶性質(zhì)梳理，對(duì)用電緊張地區(qū)采用調(diào)休以及錯(cuò)峰等一系列處理方案，盡量降低拉閘限電概率。

做好電能替代拓展，不斷加大對(duì)綠色消費(fèi)示范項(xiàng)目的支持力度，配合國家處出臺(tái)的各項(xiàng)策略，展開大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)園示范區(qū)建設(shè)，做好智慧城市以及能源大數(shù)據(jù)等各項(xiàng)內(nèi)容的深度合作，實(shí)現(xiàn)對(duì)清潔能源的有效轉(zhuǎn)化，將其作為數(shù)字能力展開應(yīng)用。做好綠電消納場景創(chuàng)建，按照煤改電等各項(xiàng)要求，根據(jù)地區(qū)具體情況，研究和對(duì)比分析各種清潔取暖技術(shù)，挑選出可行性較高且針對(duì)性較強(qiáng)的技術(shù)展開應(yīng)用，通過積極推行太陽能和電采暖相結(jié)合的綠電供暖模式（見圖1），不斷提高供暖清潔程度，確保新能源就地消納比例可以得到顯著提升[6-10]。

圖1 太陽能電采暖系統(tǒng)運(yùn)行原理

4 結(jié) 論

根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行整體情況，結(jié)合新能源運(yùn)行具體要求，構(gòu)建基于“雙碳”的新型電力系統(tǒng)，做好電力供應(yīng)以及智能電網(wǎng)建設(shè)等各項(xiàng)操作，確保能夠?qū)崿F(xiàn)新能源的規(guī)范化以及規(guī)模化使用。需要通過對(duì)新型電力系統(tǒng)建設(shè)問題的分析，以問題為切入點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際使用需要，做好新型電力系統(tǒng)建設(shè)的統(tǒng)籌，保證保供以及轉(zhuǎn)型等問題能夠得到妥善解決，能夠高質(zhì)量完成電力輸送以及生產(chǎn)等一系列任務(wù)，進(jìn)而為社會(huì)提供更加優(yōu)質(zhì)且環(huán)保的電力能源，為用戶帶來更加穩(wěn)定且優(yōu)質(zhì)的用電使用體驗(yàn)，推動(dòng)“雙碳”目標(biāo)早日落實(shí)。