CIES2024|| 国网新疆经研院辛超山:双碳目标下的新型电力系统构建与探索-中国国际储能大会
2024 03/27 10:15:57
来源:中国储能网

CIES2024|| 国网新疆经研院辛超山:双碳目标下的新型电力系统构建与探索

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作者:中国储能网新闻中心

  中国储能网讯:3月10-13日,由工业和信息化部节能与综合利用司指导,中国化学与物理电源行业协会主办并联合500余家机构共同支持的第十四届中国国际储能大会暨展览会(简称“CIES”)在杭州国际博览中心召开。

  CIES大会以“共建储能生态链,共创储能新发展”为主题,针对储能产业面临的机遇与挑战等重点、热点、难点问题展开充分探讨,分享可持续发展政策机制、资本市场、国际市场、成本疏导、智能化系统集成技术、供应链体系、商业模式、技术标准、示范项目应用案例、新产品以及解决方案的普及和深化应用。

  来自行业主管机构、国内外驻华机构、科研单位、电网企业、发电企业、系统集成商、金融机构等不同领域的2011余家产业链供应链企业, 53417位线上注册嘉宾将参加本届CIES大会,储能网视频号线上直播11万人参与观看与交流。其中300余家企业集中展示了储能产品,涵盖系统集成、电芯、PCS、BMS、集装箱、消防、检测认证、飞轮储能、液流电池、熔盐储热、压缩空气储能等新型储能全产业链。

  3月10日下午,国网新疆电力有限公司经济技术研究院新型电力系统规划研究中心副主任辛超山受邀在“双碳”与新型电力系统专场专场分享主题报告,报告题目为《双碳目标下的新型电力系统构建与探索》。以下为报告主要内容:

  辛超山:各位领导、同仁,大家下午好!我是来自国网新疆电力有限公司的辛超山,一直从事的是电网规划相关工作。

  今天给大家汇报的是双碳目标下新型电力系统构建与探索。新疆是新型电力系统示范区之一,今天也想借此机会给大家汇报新疆在这几年关于新型电力系统建设做的一些工作,包括后期我们打算继续去开展的一些工作。

  主要从以下几方面,首先说一下关于新疆的能源资源情况以及定位。新疆的能源资源非常丰富,但是这个概念都比较笼统,我借此机会介绍几个关键的数据,关于能源资源方面,新疆可以说是有先天的优势,首先,煤炭资源方面,煤炭资源是2.19万亿吨,占全国的40%;风电储量8.9亿,有十大风区,技术可开发量1.53亿;太阳能技术开开发量大概有25个亿;水电这块的技术可开发量是2800万左右,而且包括国家的中长期抽蓄规划,新疆纳入规划的有30座,总容量是3900万。以上是能源资源的情况,所以说新疆的煤炭能源、风电、太阳能都非常丰富,具备构建“三位一体”新型能源供销体系的优势和条件。

  国家电网公司是把新疆的南疆纳入到新型电力系统示范区,但是我们觉得南疆没法代表整个新疆,没法把整个新疆的能源资源优势充分发挥出来,新疆自治区政府准备把整个新疆地区纳入到新型电力系统示范区。

  我们对整个新疆的定位主要是四个方面,也是想通过示范区推动新疆成为落实碳达峰、碳中和目标的先行区、能源电力绿色低碳发展的示范区、以电力支撑聚集产业发展的实践区,以及保障中东部能源电力供应的实践区,通过以上四方面来进一步发挥新疆的能源资源优势,做好新型电力系统示范区的表率作用。

  关于新型电力系统示范区,我们也做了一些具体的工作,首先,我们做了新型电力系统建设的实施方案,联合中国电科院、国网能源院等单位,做了作战图,明确了未来十年十个方面39项的重点任务,明确了发展思路、目标,提出了6类示范任务、15项示范工程,这也是指导新疆中长期的新型电力系统发展建设的指导性方案。

  我们这两年也在推动电力供给侧的多元化发展,截至到2023年底,新疆的电网总装机是1.45亿,这个规模在全国已经是排到第五,其中火电是7200万,水电是1000万,新能源现在是6265万,占比43.3%,高于全国的平均水平,位居全国第四。这两年尤其是新能源发展非常快,大型能源基地的雏形基本形成,2023年新疆新增的新能源是2251万,和2010年相比,新能源装机规模增长了59.5倍,去年全年一年并网的新能源在全国来说是最高的,和2022年相比,新增规模增长了5.57倍。

  电网资源配置能力显著增强,从2023新疆750千伏骨干网架可以看出来,新疆目前已经形成了“内供四环网,外送四通道”这样的网架格局。新疆总体来说还是比较弱的,历史欠账比较多,这两年的工作重点或者说投资重点还是在发展主网。

  外送能力大幅提升,目前已经建成了“两交两直”,外送能力2500万千瓦,但两条直流目前为止都没有满送,实际的运行能够只有2040万千瓦,累计外送电量是7262亿。2023年,天中直流的利用小时数是5908小时,吉泉直流的利用小时数是5167小时,这在全国的16条直流里都是运行小时数非常高的。

  我们这两年推动的示范工程比较多,比较典型的是2022年在和田实施了电采暖负荷柔性控制示范项目,接入的容量是7.4万,可供负荷是3.5万,规模不大,但也实现了引导电采暖用户参与电网调峰这样的工作。

  2023年,在阿克苏建设库车2万吨/年光伏制氢示范工程,实现了荷随源动。白天新能源大发的时候,全都用来制氢,通过储氢的方式,夜间进行下游产业的用氢。

  我们也积极承担一些科技创新,和内外部高校和科研院所共同开展了一些软课题的研究。

  在系统机制方面,发展新型电力系统一些配套的体制机制方面,我们也在积极引导自治区。比如说,从2023年、2022年出台的新能源发展的1.0和2.0指导手册,包括源网荷储一体化并网的技术规范,推动新能源有序、科学地发展。

  关于电网面临的一些问题,自治区也提出了打造八大产业集群的目标。新疆在风电光伏,这块我们有一些完整的产业链,这两年负荷这块增长的比较快,拉动负荷增长的一个核心、最关键的负荷就是硅基产业,报装的负荷基本上都是百万的级别。原来我们“十四五”的增长率预测是6%,按照现在的增速来看,增速将达到9%左右,整个2024年新增并网的负荷大概是在800-1000万的规模。

  第二个面临的问题,就是新能源大规模发展,到目前为止,自治区已经大概批了1.8个亿的新能源,都已经有明确的项目编码,如果这1.8个亿的新增项目全部并到新疆电网以后,我们的新能源利用率大概是在60%左右,可能还比这个数要低。所以这两年我们也在积极给自治区做工作,这些项目分批次、分年度合理地并网,不至于全疆的新能源消纳率特别底看。我们现在目前初步考虑到,到2025年,并网1.1-1.2亿的规模,其余大概是在2027年基本都可以解决。

  随着新能源占比的持续提升,我们对新型电力系统形态和发展路径的需求就更加迫切。第一个方面,新能源大规模开发对于电网造成的压力是特别大的,可以说现在全疆750千伏变电站,在新能源大发期间,有80%以上都是承担着升压的任务。这么多的新能源电力送到主网以后谁去消纳,这是我们面临的非常棘手、非常重要的问题。另一方面,这么多的新能源并网了以后,多场站短路比有一个急剧的下降,我们也希望通过多种方式,如构网型储能等来解决现在电网高比例新能源并网背景下遇到的一些问题。

  接下来说一下后期关于新型电力系统建设的一些想法。

  首先,构建坚强的电网。因为无论是新能源发展也好,储能发展也好,都需要有一个坚强的网架来支撑新能源和储能的发展。去年刚刚结束的“十四五”中期评估的调整,新疆调增的项目一共是24项,相当于又做了一个五年规划,核心的目标就是为了满足这些新能源的接入,包括硅基产业的发展。我们预计到2025年,新疆电网形成一个“内供七环网,外送六通道”这样的网架格局。

  第二,打造柔性自供能源网架平台示范项目。现在南北疆电网的联络是通过750线路联络的,能力只有400-500万,如果再加强750线路,投资会非常大,能力提升会非常弱,再建两回可能也就提升100万,所以说我们也希望通过在疆内建设一个柔性直流,实现疆内的互济,白天的时候,把南疆的光伏送到北疆,夜间通过北疆的风电来互济南疆,实现自消纳和自平衡的目的。

  第三,打造边境地区零碳能源供应示范区。新疆和周边8个国家有接壤,边境线非常长,新建输变电工程经济性非常差。所以我们也提出,一方面要靠大电网延伸,另一方面,通过“大电网+微电网/储能”等多种方式来提高供电可靠性,解决偏远地区的供电问题。

  第四,打造煤电清洁低碳利用示范区。两方面:第一方面,通过煤电的灵活性改造,到今年年底,自治区两批次的灵活性改造全部实施完,之后全部火电的最低技术出力大概是在30%左右,白天尽量能给新能源发电腾出一些空间。另一方面,我们也在推动火电+CCUS,目前在克拉玛依的示范项目已经开展前期工作,预计2026年可以投产。

  第五,打造新能源友好接入示范区。我们引导企业建立构网型储能,现在北疆区域一些构网型储能的规模也是在不断增加。

  第六,推动储能多元化规模化发展。现在新疆储能的模式比较多,包括二氧化碳、压缩空气等都在落地,我们也欢迎各储能企业来新疆做一些储能项目。

  第七,打造电-氢-电协同电力可靠供应示范区。今年4月份,自治区要发布新能源发展的3.0,里面一个核心内容就是发展光伏制氢,推进光伏制氢、煤电掺氢、燃氢电站、燃料电池等发展,让负荷的一些用能多元化。

  第八,推动综合能源基地建设。新疆是国家明确的“三基地、一通道”,但是新疆的能源资源体量和目前建成的外送通道不匹配,我们有资源、有需求,需要外送,但就目前的通道来说,外送能力比较弱。我们提出在2030年要再建设三条直流通道,实现把全疆的新能源,送到负荷中心。

  第九,构建安全高效柔性送端电网。因为新疆的电网是比较弱的,如果只靠交流去加强网架是解决不了问题的,而且经济性也非常差。我们近中期考虑依托750,中远期开展一些柔直示范工程的建设。

  第十,构建送端系统主动支撑体系。主要是几个方面:一是集中建设共享储能,二是推广新能源主动支撑技术,三是推动“光伏+光热+抽蓄+储能”多能互补的发展方式。

  第十一,针对新能源外送,促进跨区清洁电力高效配置。比如说,构建新能源跨区外送的长协机制,包括跨省区的电力交易市场完善等。

  最后,我们针对新疆的新型电力系统建设,计划启动13项的重点示范工程,主要是涉及到新能源发展主动支撑、源荷互动解耦、煤电清洁低碳利用、储能技术等,这些是我们和国网公司包括一些电源企业共同去推动这些示范项目的落地。

  以上是我汇报的全部内容,谢谢!

【责任编辑:孟瑾】