“预计‘十四五’时期，我国陆优势电和光伏发电将周全平价或低于火电，部分地区可实现低价。同时，随着大规模新能源接入电网，电力系统需要在随机波动的负荷需求与随机波动的电源之间实现供需平衡，其结构形态、运行控制方法和妄想建设将爆发根天性厘革，形成新一代电力系统及新能源电力系统。”中国工程院院士刘吉臻体现。
中电联日前宣布的《2020年前三季度天下电力供需形势剖析展望报告》（以下简称《报告》）显示，前三季度天下电源工程建设完成投资3082亿元，同比增添51.6%，其中“景物”发电投资划分增添138.4%、113.9%。天下全口径非化石能源发电装机容量合计8.9亿千瓦，占全口径发电装机容量的42.6%。
新能源高比例并网，将给电力系统带来哪些挑战？“十四五”时期，怎样应对息争决这些挑战？成为专家热议的焦点。
电力结构将更“绿色”
清华大学天气转变与可一连生长研究院克日团结印发的《中国恒久低碳生长战略与转型路径研究》提出，低碳路径下，我国能源消耗总量在2030-2035年之间进入峰值，“十四五”时代非化石能源必需成为能源消耗增量主体。
中国工程院院士郭剑波指出，为了构建清洁低碳、清静高效的能源系统，我国能源转型主要朝两个偏向举行：终端消耗侧，电能深度替换化石能源 ；能源生产侧，以电能形式开发使用新能源。
上述《报告》指出，阻止今年9月，我国并网风电2.2亿千瓦，并网太阳能发电2.2亿千瓦，合计占天下全口径发电装机容量的21.05% ；全口径并网风电和并网太阳能发电量合计5331亿千瓦时，占天下规模以上电厂总发电量的9.8%。
“凭证展望，2030年天下新能源总发电量占比将达20%，2050年高达48%。未来高比例新能源电量的电力系统将从局部地区逐步向天下扩展。”郭剑波指出。
中电联行业生长与情形资源部副主任张琳体现，“十四五”时期，“景物”将成为可再生能源开发的主题增量。“凭证展望，2025年风电、太阳能发电装机均突破4亿千瓦，非化石能源装机占比将凌驾50%，电力碳排放强度将降低5%。”
水电水利妄想设计院总院副长易跃春指出，凭证起劲争取2060年前实现碳中和的目的，经测算，可再生能源约莫将占我国一次能源消耗总量的75%左右。
经济和清静问题待解
凭证中国人民大学应用经济学院教授郑新业提出的“能源不可能三角”理论，任何一种能源都无法做到既供应富足，又价钱自制、清洁环保。高比例的清洁电源并网后，“经济账”和“清静账”怎样算？
对此，易跃春体现，近中期提升新能源消纳能力的主要障碍不是手艺问题，而是经济和机制问题。“电力系统硬件结构决议了新能源消纳潜力，但政策和经济激励决议了消纳潜力能否充分验展。近中期看，‘挖潜’是增进新能源消纳最经济、有用的步伐。”
现在，国家电网谋划区域内大型新能源场站4000多个，西北新能源场站超1500个，漫衍式发电约170万个。郭剑波展望，未来我国新能源发电单位将达数万万，气象情形、运行控制等信号可达数十亿，系统调理运行极其重大，控制设置步伐和实验难度大。“以某省级电网为例，在火电最小手艺着力50%条件下，新能源消纳问题十分突出。当新能源发电量占比达30%时，新能源限电率将达23%，且此时已泛起所有由新能源供电的时段。
“2019年，国家电网公司谋划区内，新能源日最大功率波动达1.07亿千瓦，占其装机的31%，预估2050年新能源日最大功率将凌驾10亿千瓦。”郭剑波说，“波动功率与届时通例电源火电、水电总装机容量相当，仅靠通例电源调理难以应对新能源日内功力波动，新能源消纳挑战重大。”
“同时，新能源尖峰着力功率大、电量小，包管尖峰着力需调动重大的无邪性资源，但对整年发电量孝顺极小。未来，高比例新能源电力系统中包管尖峰着力的全额消纳价钱大。”郭剑波指出，2018年，新疆电网风电着力陡增至890.5万千瓦，占风电装机容量的46%，一连时间仅为5分钟，累计电量74万千瓦，但对应的电量仅占全天风电发电量的3.3%。
清静方面，郭剑波直言，新能源大规模接入挤占通例机组开机空间，或泛起系统运转调频能力下降、无功支持缺乏、电压稳固问题突出、越限危害增添等问题。
无邪电力系统是时势
关于高比例新能源电力系统情景下电力系统的转变，郭剑波以为可能会有两种演化方法：通过刷新新能源电站，使其具有同步发电机的特征 ；刷新古板发电站使其具有逆变器特征，在此方法下，系统的稳固性、剖析理论和要领都将差别于古板电网。
而针对新能源既不加入电力平衡调理，也不加入电量平衡调理的“权责利”问题，郭剑波体现：“新能源发电因不确定性、边际本钱低等特点，电力电量总量充裕与时空不平衡矛盾突出，将催生新的商业模式，市场和政策及只需思量新能源与通例电源以及用户的配合，协调市场内多利益主体。”
易跃春指出，未来，数字化和信息化手艺将被普遍应用，推动系统清静性和无邪性大幅提升。电力辖档烷活性从现在的发电侧为主向发电侧、电网侧、用户侧并重转变，构建顺应高比例可再生能源的智能电力系统。“另外，可再生能源加速生长面临的空间生长约束最先展现，‘十四五’要关注其开发与领土空间妄想的衔接。”
