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服务“双碳”目标 推动构建新型电力系统

百年奋斗,百年梦圆。伴随党的百年非凡历程,我国电力工业实现了从小到大、从弱到强、从跟跑到并跑和领跑的跨越发展。如今,我国正式开启了向第二个百年奋斗目标奋勇前进的新征程。7月14日至15日,国家电网有限公司召开深入学习贯彻习近平总书记“七一”重要讲话精神加快推动新型电力系统建设研讨会,深入阐述了以新能源为主体的新型电力系统的内涵特征及构建新型电力系统的重大意义和原则要求,系统回答了“为什么”“是什么”“怎么干”等重大问题。

电源新构成 追风逐日 新能源呼唤新系统

2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和是我国向世界的一个庄严承诺,也是经济社会高质量发展的必然要求。

实现碳达峰碳中和目标,能源是主战场,电力是主力军。能源行业碳排放占全国总量的80%以上,电力行业碳排放在能源行业中的占比超过40%。为实现碳达峰碳中和目标,我国已明确将构建以新能源为主体的新型电力系统。

于无路处踏新路,于荆棘中辟坦途。构建以新能源为主体的新型电力系统是一项复杂艰巨的工程,面临诸多挑战。国家电网作为全球最大的公用事业企业和国有能源骨干企业,在构建新型电力系统过程中责任重大、使命光荣、任务艰巨。为加快推动构建新型电力系统,国家电网有限公司党组专门作出部署,广泛征求意见,集中各方智慧,进行深入研究,准确把握新型电力系统的内涵特征,推动传统电力系统跨越升级。

从供给侧方面看,未来,新能源将逐步成为装机和电量主体。近年来,我国新能源产业快速发展,截至2020年年底,我国风电、太阳能发电装机约5.3亿千瓦,占总装机容量的24%。

甘肃省酒泉市风能太阳能资源丰富,是我国重要的能源基地。瓜州、玉门素有“世界风库”“世界风口”之称。一座座拔地而起的白色风机、一排排亮闪闪的蓝色光伏板唤醒了河西走廊,给戈壁荒滩增添了勃勃生机。

伴随一片片风机的转动,瓜州这个“世界风库”变身绿色能源宝库。近日,酒泉千万千瓦级风电基地建成仪式在酒泉市瓜州县安北第一风电场举行。该基地于2008年4月获国家发改委批准建设,是国内首个获批的千万千瓦级风电基地。截至目前,酒泉市建成并网风电装机容量1045万千瓦,占全国风电装机的3.7%,占甘肃省风电装机的71.9%。新能源累计发电量达1100亿千瓦时,相当于节约标准煤3300万吨、减排二氧化碳1亿吨、减排二氧化硫34万吨、减排氮氧化物17万吨。

国家电网全力保障新能源“能并尽并”。2020年,国家电网750千伏及以下新能源并网和输送工程总投资119亿元,满足了1161个集中式和42万个分布式新能源发电项目并网需求。此外,依托网上国网、“新能源云”平台,国家电网为用户提供新能源并网、补贴申报、交易结算等一站式服务。截至目前,“新能源云”平台已累计接入新能源场站超过200万座,服务上下游企业超过1万家。

随着能源转型步伐持续加快,预计2030年风电和太阳能发电装机达到12亿千瓦以上,规模超过煤电,成为第一大电源;到2060年前,新能源发电量占比有望超过50%,成为电量主体。近期,各省“十四五”能源规划也陆续出台,16个省份明确了新能源装机发展的目标。

快速发展的新能源呼唤全新的电力系统。与常规电源相比,新能源发电单机容量小、数量多、布点分散,而且具有显著的间歇性、波动性、随机性特征。随着新能源大规模开发、高比例并网,并逐步成为电力供应的主体,系统电力电量平衡、安全稳定控制等将面临前所未有的挑战,传统的电力系统难以有效适应,构建功能更加强大、运行更加灵活、更加具有韧性的新型电力系统成为迫切需要。

电网新形态 便捷接入 智慧电网更灵活

电能从发电厂一经诞生,便通过遍布全国的电网线路抵达千家万户。电网作为一个枢纽平台,一头连着供给侧,一头牵着用户侧,让清洁的电能发挥着最大的光与热。

7月的青海绿草如茵,牛羊成群,是旅游出行的好去处。如今,三江源头,蓝天白云下,一条条银线翻山越岭,将青海的清洁电能源源不断地送往中原大地。

青海地处青藏高原东北部,水电资源丰富,太阳能资源得天独厚,风能资源居全国前列,可用于光伏、风电建设的荒漠化土地资源丰富,是中国重要的能源接续基地。近年来,青海新能源产业从无到有,从小到大,逐渐形成规模优势。

国家电网推进特高压骨干网架建设,为绿电远距离输送奠定坚实基础。2020年12月30日,青海—河南±800千伏特高压直流工程全面建成投运。该工程起于青海省海南藏族自治州,止于河南省驻马店市,在满功率运行状态下,每年可向华中地区输送清洁电能400亿千瓦时,河南全社会用电量的1/8将变为绿电,相当于替代原煤1800万吨,减排二氧化碳2960万吨。

一线千里牵,中原电力足。在河南省驻马店市上蔡县,河南华荣食品有限公司负责人岳春长以前每到夏季用电高峰期,就有点担惊受怕。为了保障居民用电,他的工厂在冬夏用电高峰期时总会被限电一两天。“停工一天就要损失30万元。”岳春长感到很肉疼。青海—河南±800千伏特高压直流工程投运之后,他的烦恼没有了,看着高速运转的机器,岳春长心里格外美。

一条条特高压输电通道载着清洁电能,从我国西部、北部地区飞驰而出,直抵东中部负荷中心。

新能源的大规模发展需要加快跨省跨区电网建设。国家电网认真贯彻中央“碳达峰、碳中和”部署,优质高效推进电网重点项目,大力补短板、强弱项,统筹推进各级电网建设。今年上半年,雅中—江西±800千伏特高压直流工程建成投运,鲤鱼江电厂改接、湖南永州电厂送出工程提前建成,有效缓解了华中地区供电紧张矛盾。陕北—湖北特高压直流工程全线贯通,闽粤联网、白鹤滩—江苏±800千伏特高压直流等工程开工建设。城乡配电网得到加强。国家电网积极助力新型城镇化建设和乡村振兴,完成老旧小区及城中村配电网改造、农村电网巩固提升工程5.7万余项,完成乡村电气化提升项目1237项,受益群众超过200万人。

建设以新能源为主体的新型电力系统,电网责任重大。一直以来,国家电网加快科技攻关,创新电网调度技术,积极促进新能源消纳。为服务青海打造国家清洁能源产业高地,自2017年以来,国家电网在青海持续开展全清洁能源供电实践,圆满完成“绿电”7日、9日、15日,“绿电三江源百日”活动,今年推出“绿电7月在青海”活动,推进开展“电力看双碳”研究成果发布、“基于区块链的共享储能”签约、风光水储一体化项目建设实施等系列活动,为建设以新能源为主体的新型电力系统提供示范。

接下来,国家电网将基于不同地区资源禀赋条件,推进创新成果试点示范,在浙江、福建、青海和河北张家口、新疆南疆、西藏藏中分别打造新型电力系统省级、地区级示范区,为公司系统构建新型电力系统先行先试,探索经验。

近年来,电力电子技术、数字技术和储能技术在能源电力系统日益广泛应用,低碳能源技术、先进输电技术和先进信息通信技术、网络技术、控制技术深度融合,不断提升电网全息感知能力和灵活控制能力,实现源网荷储全要素可观、可测、可控,加快电网向能源互联网升级。

现在,数字技术与电网融合已经创造了效益。在浙江杭州萧山区供电公司的帮助下,杭州市萧山区的欣美电气公司建设了光、储、充一体化系统与微电网控制平台,利用人工智能进行生产分析,结合天气和电价等影响因子,实现了厂区温控系统经济运行与春秋季零碳排放运行,去年累计节约用电182万千瓦时,减碳829.5吨。

未来,电网将呈现以大电网为主导、多种电网形态相融并存的格局。电网的枢纽平台作用进一步凸显,有效支撑各种新能源开发利用和高比例并网,实现各类能源设施便捷接入、“即插即用”。传统的电力系统正在向高度数字化、清洁化、智慧化的方向演进。

用户新特征 产消一体 聚沙成塔助减碳

“真没想到,这些蓝色的‘板子’晒晒太阳就能发电,还能让我们赚钱。”7月13日,在浙江省云和县赤石乡歇坑村,当地甲鱼养殖大户张世良望着一块块整齐排列的光伏板开心地说。

6月20日,国家能源局发布《关于报送整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》,各地方政府纷纷响应,已有20多个省(自治区、直辖市)发布相关文件。

新型电力系统的加快推进让用户侧发生了翻天覆地的变化,用户不仅可以用电,还可以发电,发用电一体的“产消者”大量涌现。随着分布式电源、多元负荷和储能快速发展,很多用户侧主体兼具发电和用电双重属性,既是电能消费者也是电能生产者,终端负荷特性由传统的刚性、纯消费型,向柔性、生产与消费兼具型转变,网荷互动能力和需求侧响应能力将不断提升。

在新型电力系统中,用户与电网的互动进一步加强,可以及时响应电网需求,提高电网调节能力。以往每到夏季用电高峰期,为缓解供电紧张局面,电网会开展需求侧响应活动,用户在指定时间段响应电网需求,改变用电习惯,帮助电网削峰填谷,可获得补贴。今年以来,需求侧响应更为常态化,用户侧发挥出更大作用。

3月中旬,山西首次组织辅助服务聚合商参与电力调峰市场,聚合用户最大响应负荷12兆瓦,响应电量约36兆瓦时。

需求侧响应的升级版便是虚拟电厂。虚拟电厂不是真正的电厂,而是电网运用人工智能、能源互联网等技术,把电网中许多分散的电力负荷整合起来,聚沙成塔,变成具有一定规模的、可控制的负荷资源,通过这座“看不见的电厂”,既能削峰填谷调配电力资源,又能助力节能减碳。

虚拟电厂不仅可以削峰,还可以填谷,引导用户消纳夜间用电低谷时段的清洁风电、水电。5月5日凌晨1时,位于上海市浦东新区成山路的公交充电站内150台智能充电桩同时开启充电模式,临港多家大型制造企业的生产线不约而同开足运行马力,遍布全市的近万个5G通信基站内蓄电池机组启动储能……3小时后,上海市电力需求响应中心的数据显示,整个电网的用电负荷上升41.2万千瓦,约占夜间电网低谷负荷总量的3.3%。

近年来,终端电气化水平持续提升,电能在终端用能的比重有望在2050年和2060年分别达到60%和70%。用户侧将聚集海量资源,成为调节电网的重要“搭档”。

随着新能源发电大量替代常规电源,以及储能等可调节负荷广泛应用,电力系统的技术基础、控制基础和运行机理将深刻变化,平衡模式由源随荷动的实时平衡,逐步向源网荷储协调互动的非完全实时平衡转变,电力系统与天然气等其他能源系统日益成为协调互动的整体。

新型电力系统是清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动的系统,是电网转型发展的方向。国家电网将深入贯彻“四个革命、一个合作”能源安全新战略和“双碳”部署,立足电网实际,走出一条清洁低碳能源转型之路。

国家电网下半年 八项重点工作

下半年工作总的要求是:坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深入学习贯彻习近平总书记“七一”重要讲话精神,牢固树立和认真贯彻新发展理念,紧扣“一体四翼”发展布局,突出高质量发展主题,突出绿色低碳安全高效发展要求,突出改革创新根本动力,坚持“六个更加注重”,扎实有力做好各项工作,加快建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业,全面完成全年目标任务,确保“十四五”发展实现良好开局。

一要以学习贯彻习近平总书记“七一”重要讲话精神为首要政治任务,进一步增强对标看齐的奋进力量。深学细悟领会精神,宣传宣讲汲取力量,知行合一实干力行。

二要以确保大电网安全为基础,全面提高供电保障水平。全力做好电网迎峰度夏工作,扎实开展安全生产专项整治行动,抓好网络安全,强化应急管理,注重联防联控。

三要以服务“双碳”为重点,大力推动电网协调发展。全力服务清洁能源开发利用,促进分布式新能源发展,优质高效推进电网重点项目,加快城乡电网建设。

四要以打造提质增效“升级版”为发力点,全面提升经营管理效能。牢固树立过“紧日子”思想,深入挖潜增效,强化管理创新,提升服务质效。

五要以做强做优做大为导向,协同推进“四翼”高质量发展。积极稳妥发展金融业务,加快境外重点项目实施,打造支撑产业核心能力,大力拓展战略性新兴产业。

六要以落实国企改革三年行动方案为抓手,大力推进改革攻坚。持续推动电力市场体系健全完善,推进省管产业规范管理和深化改革,不断提升公司治理能力。

七要以科技自立自强为目标,加快新型电力系统科技攻关。强化关键核心技术研发,推进创新成果试点示范,完善科技创新体制机制,创新建立中国电科院院士和公司首席专家制度。

八要以提高党建工作质量为主线,持续加强党的建设和队伍建设。扎实开展党史学习教育,深入实施“旗帜领航·提质登高”行动计划,纵深推进全面从严治党,确保队伍和谐稳定。

来源:亮报

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