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觀察丨以系統(tǒng)觀念加強(qiáng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定工作

來(lái)源：中國(guó)電力報(bào) 時(shí)間：2023-12-18 18:02

劉世宇 劉強(qiáng) 王雅婷 郭津瑞

　　近期，國(guó)家能源局對(duì)加強(qiáng)新形勢(shì)下電力系統(tǒng)穩(wěn)定工作作出相關(guān)部署，出臺(tái)《關(guān)于加強(qiáng)新形勢(shì)下電力系統(tǒng)穩(wěn)定工作的指導(dǎo)意見(jiàn)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《意見(jiàn)》），召開(kāi)新形勢(shì)下全國(guó)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定工作會(huì)議，明確當(dāng)前和未來(lái)一段時(shí)間電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定工作的主要目標(biāo)和任務(wù)舉措，為做好新形勢(shì)下電力系統(tǒng)穩(wěn)定工作奠定了基礎(chǔ)。

電力系統(tǒng)穩(wěn)定工作意義重大

　　我國(guó)曾于1981年、2006年兩次召開(kāi)電力系統(tǒng)穩(wěn)定工作會(huì)議，在電力行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期發(fā)揮了重要作用。尤其是基于1981年穩(wěn)定工作會(huì)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(dǎo)思想，設(shè)計(jì)了電力穩(wěn)定發(fā)展的路徑，通過(guò)了第一版《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》。基于穩(wěn)定工作會(huì)議精神，我國(guó)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(xiàn)”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(xiàn)”，我國(guó)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(shè)新型能源體系、加快綠色低碳轉(zhuǎn)型的中心環(huán)節(jié)。在保障能源安全和實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的雙重要求下，未來(lái)電力系統(tǒng)發(fā)展面臨較大挑戰(zhàn)。

　　一是未來(lái)我國(guó)電力需求仍將保持剛性增長(zhǎng)。未來(lái)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(shì)，預(yù)計(jì)“十四五”全社會(huì)用電量年均增速可達(dá)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(jìn)一步凸顯。

　　二是“雙高”特性給電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)較大風(fēng)險(xiǎn)。未來(lái)，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。“雙高”電力系統(tǒng)低慣量、低阻尼、弱電壓支撐等特征明顯，運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)加大，甚至導(dǎo)致寬頻振蕩等新形態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題。

　　三是西電東送規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，進(jìn)一步增加電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行壓力。截至2022年底，我國(guó)西電東送規(guī)模超過(guò)3億千瓦，未來(lái)隨著沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)大型風(fēng)光基地以及藏東南水風(fēng)光基地持續(xù)開(kāi)發(fā)，西電東送規(guī)模還將進(jìn)一步擴(kuò)大，直流同送受端、多回直流集中饋入、多個(gè)密集通道等問(wèn)題預(yù)計(jì)更加突出，通道送受端安全穩(wěn)定運(yùn)行問(wèn)題將更加凸顯。

　　四是未來(lái)極端天氣下應(yīng)急保供問(wèn)題需重點(diǎn)關(guān)注。“十四五”以來(lái)，受多重因素影響，電力供需逐步趨緊。2021年?yáng)|北限電引起廣泛關(guān)注。2022年迎峰度夏期間，受持續(xù)高溫天氣影響，多個(gè)省區(qū)采取有序用電措施。社會(huì)對(duì)電力供需形勢(shì)的關(guān)注度顯著提高。

科學(xué)統(tǒng)籌電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與布局

　　電力系統(tǒng)是一個(gè)整體，需堅(jiān)持系統(tǒng)思維，科學(xué)構(gòu)建源網(wǎng)荷儲(chǔ)結(jié)構(gòu)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。《意見(jiàn)》提出“統(tǒng)籌各類(lèi)電源規(guī)模和布局，可靠發(fā)電能力要滿(mǎn)足電力電量平衡需要并留有合理裕度”。一方面，加快推動(dòng)煤電轉(zhuǎn)型升級(jí)。推動(dòng)煤電向基礎(chǔ)保障性和系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源轉(zhuǎn)型，需大力發(fā)展新型煤電，在減少發(fā)電量占比的同時(shí)大力提升煤電的調(diào)節(jié)能力。另一方面，大力推進(jìn)新能源安全可靠替代。推動(dòng)系統(tǒng)友好型電站建設(shè)，通過(guò)深度融合高精度長(zhǎng)時(shí)間尺度功率預(yù)測(cè)技術(shù)、構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能、智慧調(diào)控等新技術(shù)應(yīng)用，大力提升新能源主動(dòng)支撐能力。協(xié)同推進(jìn)大型新能源基地、調(diào)節(jié)支撐資源和外送通道開(kāi)發(fā)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(shè)，穩(wěn)步推進(jìn)電力系統(tǒng)綠色低碳轉(zhuǎn)型。綠色低碳轉(zhuǎn)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(guān)鍵。《意見(jiàn)》提出“科學(xué)安排儲(chǔ)能建設(shè)，按需科學(xué)規(guī)劃與配置儲(chǔ)能”。要有序建設(shè)抽水蓄能。結(jié)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(jí)抽水蓄能布局，優(yōu)化發(fā)展規(guī)模、布局和時(shí)序。要積極推進(jìn)新型儲(chǔ)能建設(shè)。統(tǒng)籌系統(tǒng)需求及技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，構(gòu)建儲(chǔ)能多元融合發(fā)展模式，充分發(fā)揮新型儲(chǔ)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(yùn)行水平、提升負(fù)荷供電保障和自平衡能力中的關(guān)鍵作用。

　　三是統(tǒng)籌電源和電網(wǎng)建設(shè)，提升資源優(yōu)化配置能力。電網(wǎng)建設(shè)升級(jí)是電力系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展的重要前提。《意見(jiàn)》提出“構(gòu)建堅(jiān)強(qiáng)柔性電網(wǎng)平臺(tái)”。大電網(wǎng)發(fā)展方面，加快構(gòu)建分層分區(qū)、結(jié)構(gòu)清晰、安全可控、靈活高效、適應(yīng)新能源占比逐步提升的電網(wǎng)網(wǎng)架，保證電網(wǎng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，保證必要的靈活性和冗余度。積極推動(dòng)柔性直流技術(shù)發(fā)展應(yīng)用，支撐實(shí)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(dòng)建設(shè)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(fù)荷管理水平。負(fù)荷側(cè)調(diào)節(jié)是電力系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展的重要保障。《意見(jiàn)》提出“研究分布式電源、可控負(fù)荷的匯聚管理形式，實(shí)現(xiàn)海量分散可控資源的精準(zhǔn)評(píng)估、有效聚合和協(xié)同控制”。未來(lái)，各地區(qū)尖峰負(fù)荷特征日益凸顯，增加了投資成本與保供難度，需通過(guò)電價(jià)政策、需求側(cè)響應(yīng)機(jī)制進(jìn)行引導(dǎo)，深入挖掘用戶(hù)側(cè)靈活性潛力，積極整合分散需求響應(yīng)資源，依托電動(dòng)汽車(chē)、虛擬電廠(chǎng)等新型負(fù)荷，推動(dòng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)靈活互動(dòng)，支撐電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

全面加強(qiáng)電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)

　　未來(lái)需進(jìn)一步加強(qiáng)規(guī)劃引領(lǐng)，堅(jiān)持系統(tǒng)觀念，推動(dòng)規(guī)劃設(shè)計(jì)體系革新升級(jí)。

　　一是以規(guī)劃設(shè)計(jì)支撐電力先行，保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展。電力先行、保持必要地備用，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要保障。1994~1998年間，亞洲發(fā)生金融危機(jī)，國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)增速放緩，電力需求增速持續(xù)下降。受此影響，1998~2002年我國(guó)發(fā)電裝機(jī)增速由9.1%連年下降至5.3%，但這一時(shí)期，由于國(guó)家采取相應(yīng)的宏觀調(diào)控政策，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)快速回升，電力需求急劇增加，發(fā)電裝機(jī)不足導(dǎo)致多個(gè)省份用電告急。之后，通過(guò)加快發(fā)電項(xiàng)目規(guī)劃建設(shè)，恢復(fù)了電力平衡。實(shí)踐證明，電力要做好先行官，需要做好規(guī)劃設(shè)計(jì)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(dòng)適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)體系革新。未來(lái)，新能源逐步成為主體電源，源網(wǎng)荷儲(chǔ)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(fèi)、電源與電網(wǎng)、新能源發(fā)展與調(diào)節(jié)能力建設(shè)等多約束多目標(biāo)的最優(yōu)決策規(guī)劃技術(shù)。推動(dòng)電力規(guī)劃由傳統(tǒng)“負(fù)荷預(yù)測(cè)—電源規(guī)劃—電網(wǎng)規(guī)劃”的單線(xiàn)程規(guī)劃向“源網(wǎng)荷儲(chǔ)融合規(guī)劃”升級(jí)，同時(shí)考慮市場(chǎng)等因素，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)安全充裕、綠色低碳、經(jīng)濟(jì)高效的多目標(biāo)統(tǒng)籌優(yōu)化。

　　三是加強(qiáng)規(guī)劃設(shè)計(jì)與建設(shè)、運(yùn)行等環(huán)節(jié)的有效銜接。當(dāng)前規(guī)劃設(shè)計(jì)和貫徹執(zhí)行仍缺少有效約束，部分項(xiàng)目納規(guī)積極，但執(zhí)行落實(shí)情況不佳，未來(lái)需嚴(yán)格按規(guī)劃推動(dòng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同發(fā)展、按時(shí)投運(yùn)。同時(shí)，在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，充分兼顧建設(shè)運(yùn)行要求，考慮源荷高度不確定性，開(kāi)展多時(shí)間尺度、多運(yùn)行方式、多典型場(chǎng)景的生產(chǎn)運(yùn)行模擬和仿真分析，以應(yīng)對(duì)“雙高”特性帶來(lái)的系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。（作者單位：電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院）

　　責(zé)任編輯：楊娜

　　校對(duì)：江蓬新