構建新型電力系統地區電網面臨的挑戰和措施分析

構建新能源占比逐步提高的新型電力系統，需要統籌考慮新能源出力的波動性和間歇性等不友好特性給電網安全穩定運行帶來的挑戰。為提升電網調節能力和自愈能力，以保障電力可靠供應，需充分利用數字化技術和先進信息通信技術，增強電網可控性和靈活性，有效消除新能源出力波動的影響，確保波動在用戶側零感知。

新疆吐魯番坐擁“兩大風區”和全域太陽能資源，資源稟賦優異，目前新能源裝機占比64%。2022年3月，新疆出臺服務推進大型風電光伏基地建設的7條路徑，為規�；�發展指明了方向，集中式風電、光伏將大規模發展，經濟利益驅動下以自發自用為主的分布式光伏也會大批量建設，清潔能源裝機將成倍增長。然而，大規模發展新能源勢必給電網帶來消納和調峰壓力，給電網安全穩定運行帶來極大挑戰。

新型電力系統發展機遇

自“雙碳”目標提出后，各級政府提出大規模發展新能源，督促能源行業綠色發展、節能減排；國家電網有限公司加快能源轉型，進一步推進電能替代，配合深入開展電力體制改革，提升電網的新能源消納水平和保供能力。

目前，地區電網電力保供主要以火電機組為支撐，而構建新型電力系統明確了新能源的發展地位。新型電力系統概念的提出，為源端節能減排、新能源大規模發展營造了良好的發展氛圍。吐魯番風光資源豐富，適合風電和光伏項目的發展，隨著新能源發電技術的不斷成熟，項目建設成本趨于下降，提高了企業大力發展新能源項目的積極性。

新型電力系統發展面臨的挑戰

一是電量消納存在困難。吐魯番電網公網負荷較小，電源裝機容量大，新能源裝機占比高，是典型的送受端交替型電網。2021年吐魯番電網新能源發電量54億千瓦時，公網售電量僅有56億千瓦時，新能源發電量已接近電網售電量，加之常規電源調峰需求，在新能源大發時本地電源出力遠大于就地消納水平，后續新建規�；�新能源項目將面臨嚴重的消納問題。二是電網安全運行水平。隨著新能源大比例并網，系統出力的不確定性加大，在發電側已經無法確保系統電力電量的平衡，在迎峰度冬等保供電時期電網面臨較大的安全穩定運行挑戰和保供壓力，電網面臨的系統穩定、電力電量平衡問題將愈發凸顯。

電網應對措施

作為供電企業應該從“源—網—荷—儲”各環節加強防范措施，嚴格按照政府相關政策加快新能源產業和地區負荷協同發展，通過配套儲能設施平抑新能源出力波動性，優化新能源出力。及時對接政府部門，了解用戶需求，加快電網網架和新能源外送通道建設，確保相關項目建成后不產生棄電問題。為切實提升電網電力保供能力和服務水平，應盡快構建新型電力系統，助力“雙碳”目標落地。

1.優化電源結構

吐魯番電網電源以火電、風電和光伏為主，新能源裝機占比高達64%。吐魯番電網電力主要以火電為支撐，隨著規�；�新能源的發展，電網新能源裝機將會進一步加大，須堅持“全局統籌、量率一體”的原則，竭力服務新能源發展。目前，吐魯番電網火電機組中自備電廠機組占78%。推進大型風電光伏基地建設指南中已明確，煤電可以通過自備機組轉公用電源、節能降耗和靈活性改造等措施實現挖潛改造。后期需按照自治區要求加快推動相關政策落地，積極服務新能源企業在當地落地發展，提升電網新能源電量占比和消納水平。落實政府各項舉措，逐步優化電源結構。一是開展新能源可開發裕度分析并向政府匯報電網接入能力，合理布局新能源項目，提升現有新能源匯集場站利用率，減輕新能源送出工程投資壓力。二是加強涉網廠站指導，做好新增機組并網服務，確保各類電源應并盡并、應發盡發。三是進一步對接相關發電企業，協調督促火電廠做好機組運維、煤炭儲存等基礎工作，提升電力保供水平。四是與發電企業共同探討，加快推動機組靈活性改造等工作，提升電網調峰、調頻能力，優化電網調節水平。

2.補強網架結構

吐魯番電網電源裝機規模大、負荷基數小，電網潮流受新能源影響較大，在新能源大發時，外送潮流超過200萬千瓦；在新能源少發時，下網負荷達到70萬千瓦。電網潮流與新能源出力相關性較大。為提升新能源消納水平，電網規劃部門需提前掌握地區電網新能源發展空間，在規劃編制時統籌考慮各類新能源接入后電網斷面的影響。電力調度等生產運行部門加強電網運行分析，著重加強新能源出力預測、電網潮流計算、穩定性分析等工作，分析運行短板及新能源輸送斷面卡脖子斷面等電網運行薄弱環節。為提升電網電力保供水平和新能源健康有序發展，一是基于電力保供、新能源消納和片區網架需求等方面開展電網運行專題分析，提出具體的解決措施和補強方案。二是根據重點工程項目收資情況，開展負荷預測、電力電量平衡等電力數據評估預測，并按收資數據開展各年電力供應潮流校核分析。三是滾動分析新能源運行情況，對于新能源接納空間較弱的區域，結合片區新能源歷年發電量、棄風棄光電量等基礎數據統計分析服務于電網規劃、新能源布局。

3.強化負荷管控

隨著“電氣化吐魯番”加速實施、綠色發展理念持續深入，重大項目加快建設、電采暖等新型用能設施廣泛接入，電力將成為工農業、商業、交通等領域重要的用能方式，電能替代和綜合能源服務的深度與廣度不斷拓展，新的用電需求將加速出現。為切實提升各類用戶的供電可靠性和用戶用能滿意度，需要加強各類負荷管理，充分發揮負荷側的調節能力。依托“云大物移智鏈”等技術，通過建立負荷類虛擬電廠等模式，強化源荷互動管理，支撐系統調節能力。對于地區電網強化負荷調節能力，主要從以下方面管控，一是超前分析研判電力供需形勢，組織開展重點工程清單更新，跟蹤各類重點產業項目建設，開展用電需求收資，做好電力電量平衡。二是梳理地區負荷情況，建立可中斷負荷資源庫，編制負荷緊急控制方案，做好電網事故應急預案編制，事故緊急狀態下，通過精準快速切除負荷，滿足系統運行需求。三是持續推進電能替代工作，加快完成煤改電確戶工作，協調推動煤改電配套電網工程有序建設，編制電能替代典型案例，加快推進清潔能源進校園等典型項目落地實施。四是按照自治區進一步深化燃煤發電上網電價市場化改革方案調整工商業用戶峰谷分時段電價，實現用戶側錯峰用電，盤活電網調節能力。

4.推動配套項目落地

儲能是加快新型電力系統建設的基礎配套設施，新疆推進大型風電光伏基地建設指南中已指明，用戶可以自建或合建的方式建立大規模儲能電站，補強電網調峰資源。為支撐儲能產業健康有序發展，國家近期頒布了新型儲能建設相關標準，加強儲能設施與現行電力行業國標、企標等相關標準的有效銜接，積極推進各類儲能設施有效落地。應加快推進儲能系統的建設。一是引導新能源企業加快新型儲能資源建設，充分利用儲能設施對新能源出力“削峰填谷”，平抑新能源出力波動性，合理減少“棄風棄光”，提升系統調峰能力。二是督促用戶協同項目進度，配套儲能項目與新能源項目同步建成，同步并網，提升電網調峰水平，分擔電網運行壓力。三是加快推進已納入“十四五”規劃的抽水蓄能電站前期工作，大力支持新型儲能設施建設，補強電網調峰資源，提高電網安全穩定運行水平，提高本地新能源消納能力，助推順利實現“雙碳”目標。

結束語

為確保新型電力系統各項措施落地，必須強力推進儲能等基礎設施的同步建設、同步投產，推進源網荷儲一體化項目的建設進度，提升新能源消納保障能力和利用小時數。在電網規劃階段需充分研究評估新能源、新型儲能發展趨勢，全面梳理電網企業經營情況和電網網架結構，摸清新能源接入裕度、電網再電氣化裕度等承載能力，不斷探索源網荷儲協調發展的典型實施路徑，實現電網與新能源開發協調發展。