觀察丨以系統(tǒng)觀念加強電力系統(tǒng)穩(wěn)定工作
來源：中國電力報 時間：2023-12-18 18:02
劉世宇 劉強 王雅婷 郭津瑞
近期，國家能源局對加強新形勢下電力系統(tǒng)穩(wěn)定工作作出相關部署，出臺《關于加強新形勢下電力系統(tǒng)穩(wěn)定工作的指導意見》（以下簡稱《意見》），召開新形勢下全國電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定工作會議，明確當前和未來一段時間電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定工作的主要目標和任務舉措，為做好新形勢下電力系統(tǒng)穩(wěn)定工作奠定了基礎。
電力系統(tǒng)穩(wěn)定工作意義重大
我國曾于1981年、2006年兩次召開電力系統(tǒng)穩(wěn)定工作會議，在電力行業(yè)發(fā)展的關鍵時期發(fā)揮了重要作用。尤其是基于1981年穩(wěn)定工作會議精神，明確“大力發(fā)展電網(wǎng)”的戰(zhàn)略規(guī)劃和“管電就要管網(wǎng)”的指導思想，設計了電力穩(wěn)定發(fā)展的路徑，通過了第一版《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導則》?；诜€(wěn)定工作會議精神，我國建立了統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一管理的“三統(tǒng)一”原則和以“三道防線”為核心的大電網(wǎng)安全防御體系。依托“三統(tǒng)一”原則和“三道防線”，我國電網(wǎng)基本杜絕了電力系統(tǒng)穩(wěn)定破壞和大面積停電事故。
電力系統(tǒng)是規(guī)劃建設新型能源體系、加快綠色低碳轉型的中心環(huán)節(jié)。在保障能源安全和實現(xiàn)“雙碳”目標的雙重要求下，未來電力系統(tǒng)發(fā)展面臨較大挑戰(zhàn)。
一是未來我國電力需求仍將保持剛性增長。未來新型工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化將呈現(xiàn)“并聯(lián)式”疊加發(fā)展態(tài)勢，預計“十四五”全社會用電量年均增速可達6%。隨著新能源大量替代常規(guī)電源，電力系統(tǒng)保供壓力進一步凸顯。
二是“雙高”特性給電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行帶來較大風險。未來，電力系統(tǒng)將仍然以交流同步電網(wǎng)形態(tài)為主，交流電力系統(tǒng)的功角、頻率、電壓穩(wěn)定仍然需要同步電源維持?！半p高”電力系統(tǒng)低慣量、低阻尼、弱電壓支撐等特征明顯，運行風險加大，甚至導致寬頻振蕩等新形態(tài)穩(wěn)定問題。
三是西電東送規(guī)模持續(xù)擴大，進一步增加電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行壓力。截至2022年底，我國西電東送規(guī)模超過3億千瓦，未來隨著沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)大型風光基地以及藏東南水風光基地持續(xù)開發(fā)，西電東送規(guī)模還將進一步擴大，直流同送受端、多回直流集中饋入、多個密集通道等問題預計更加突出，通道送受端安全穩(wěn)定運行問題將更加凸顯。
四是未來極端天氣下應急保供問題需重點關注。“十四五”以來，受多重因素影響，電力供需逐步趨緊。2021年東北限電引起廣泛關注。2022年迎峰度夏期間，受持續(xù)高溫天氣影響，多個省區(qū)采取有序用電措施。社會對電力供需形勢的關注度顯著提高。
科學統(tǒng)籌電力系統(tǒng)結構與布局
電力系統(tǒng)是一個整體，需堅持系統(tǒng)思維，科學構建源網(wǎng)荷儲結構與布局。
一是統(tǒng)籌化石能源和非化石能源發(fā)展，提升電源保供水平。電力保供是電力系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展的根本要求?！兑庖姟诽岢?/span>“統(tǒng)籌各類電源規(guī)模和布局，可靠發(fā)電能力要滿足電力電量平衡需要并留有合理裕度”。一方面，加快推動煤電轉型升級。推動煤電向基礎保障性和系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源轉型，需大力發(fā)展新型煤電，在減少發(fā)電量占比的同時大力提升煤電的調(diào)節(jié)能力。另一方面，大力推進新能源安全可靠替代。推動系統(tǒng)友好型電站建設，通過深度融合高精度長時間尺度功率預測技術、構網(wǎng)型儲能、智慧調(diào)控等新技術應用，大力提升新能源主動支撐能力。協(xié)同推進大型新能源基地、調(diào)節(jié)支撐資源和外送通道開發(fā)建設，實現(xiàn)對受端化石能源的可靠替代。
二是統(tǒng)籌新能源發(fā)展與調(diào)節(jié)能力建設，穩(wěn)步推進電力系統(tǒng)綠色低碳轉型。綠色低碳轉型是電力系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展的必由之路。調(diào)節(jié)能力是影響新能源大規(guī)模發(fā)展與消納的關鍵?！兑庖姟诽岢?/span>“科學安排儲能建設，按需科學規(guī)劃與配置儲能”。要有序建設抽水蓄能。結合系統(tǒng)需求，明確功能定位，統(tǒng)籌抽水蓄能與其他調(diào)節(jié)資源的優(yōu)化配置，統(tǒng)籌區(qū)域與省級抽水蓄能布局，優(yōu)化發(fā)展規(guī)模、布局和時序。要積極推進新型儲能建設。統(tǒng)籌系統(tǒng)需求及技術經(jīng)濟性，構建儲能多元融合發(fā)展模式，充分發(fā)揮新型儲能在提升系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)能力、提升系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行水平、提升負荷供電保障和自平衡能力中的關鍵作用。
三是統(tǒng)籌電源和電網(wǎng)建設，提升資源優(yōu)化配置能力。電網(wǎng)建設升級是電力系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展的重要前提?！兑庖姟诽岢?/span>“構建堅強柔性電網(wǎng)平臺”。大電網(wǎng)發(fā)展方面，加快構建分層分區(qū)、結構清晰、安全可控、靈活高效、適應新能源占比逐步提升的電網(wǎng)網(wǎng)架，保證電網(wǎng)結構強度，保證必要的靈活性和冗余度。積極推動柔性直流技術發(fā)展應用，支撐實現(xiàn)極高比例甚至純新能源外送。分布式發(fā)展方面，加快推動建設分布式智能電網(wǎng)，提升配電網(wǎng)就地平衡能力。
四是統(tǒng)籌電力供給與需求，提升負荷管理水平。負荷側調(diào)節(jié)是電力系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展的重要保障。《意見》提出“研究分布式電源、可控負荷的匯聚管理形式，實現(xiàn)海量分散可控資源的精準評估、有效聚合和協(xié)同控制”。未來，各地區(qū)尖峰負荷特征日益凸顯，增加了投資成本與保供難度，需通過電價政策、需求側響應機制進行引導，深入挖掘用戶側靈活性潛力，積極整合分散需求響應資源，依托電動汽車、虛擬電廠等新型負荷，推動源網(wǎng)荷儲靈活互動，支撐電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
全面加強電力系統(tǒng)規(guī)劃設計
未來需進一步加強規(guī)劃引領，堅持系統(tǒng)觀念，推動規(guī)劃設計體系革新升級。
一是以規(guī)劃設計支撐電力先行，保障國民經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展。電力先行、保持必要地備用，是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要保障。1994~1998年間，亞洲發(fā)生金融危機，國內(nèi)經(jīng)濟增速放緩，電力需求增速持續(xù)下降。受此影響，1998~2002年我國發(fā)電裝機增速由9.1%連年下降至5.3%，但這一時期，由于國家采取相應的宏觀調(diào)控政策，經(jīng)濟增長快速回升，電力需求急劇增加，發(fā)電裝機不足導致多個省份用電告急。之后，通過加快發(fā)電項目規(guī)劃建設，恢復了電力平衡。實踐證明，電力要做好先行官，需要做好規(guī)劃設計工作，保持適度超前發(fā)展，寧讓電等發(fā)展、不讓發(fā)展等電。
二是加快推動適應新型電力系統(tǒng)的規(guī)劃設計體系革新。未來，新能源逐步成為主體電源，源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)都將出現(xiàn)較大變量和多重約束。亟須發(fā)展統(tǒng)籌供給與消費、電源與電網(wǎng)、新能源發(fā)展與調(diào)節(jié)能力建設等多約束多目標的最優(yōu)決策規(guī)劃技術。推動電力規(guī)劃由傳統(tǒng)“負荷預測—電源規(guī)劃—電網(wǎng)規(guī)劃”的單線程規(guī)劃向“源網(wǎng)荷儲融合規(guī)劃”升級，同時考慮市場等因素，實現(xiàn)電力系統(tǒng)安全充裕、綠色低碳、經(jīng)濟高效的多目標統(tǒng)籌優(yōu)化。
三是加強規(guī)劃設計與建設、運行等環(huán)節(jié)的有效銜接。當前規(guī)劃設計和貫徹執(zhí)行仍缺少有效約束，部分項目納規(guī)積極，但執(zhí)行落實情況不佳，未來需嚴格按規(guī)劃推動源網(wǎng)荷儲協(xié)同發(fā)展、按時投運。同時，在規(guī)劃設計階段，充分兼顧建設運行要求，考慮源荷高度不確定性，開展多時間尺度、多運行方式、多典型場景的生產(chǎn)運行模擬和仿真分析，以應對“雙高”特性帶來的系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行風險。（作者單位：電力規(guī)劃設計總院）
責任編輯：楊娜
校對：江蓬新
