双碳目标是国家未来几十年的重大战略之一,电力行业作为实现双碳目标的重要领域,其低碳发展对我国实现“双碳”目标起着至关重要的作用。
可以预见电力系统的结构形态将从高碳电力系统向深度低碳或零碳电力系统转变。与传统电力系统不同,新型电力系统规划需统筹考虑高比例可再生能源并网带来的源-荷强不确定性和时空耦合性等新特征。
其具体变化可从,电源侧、电网侧和用户侧三个角度进行描述。
电源侧:
可以预见可再生能源将从原来电力消费的增量补充,变为电力消费的增量主体,呈现大规模、高比例、市场化、高质量等特点。可再生能源大规模接入后带来的不确定性问题将更加突出,成为制约新能源高水平消纳利用的主要问题。火电机组在充分应用碳捕集等低碳技术的同时,将承担更多灵活性调节功能,由电量供应主体向电力供应主体转变。
电网侧:
新型电力系统拥有较高的输电通道利用率,跨区输送可再生能源成为重要的电能传输方式,规模化新能源接入和柔性输电技术的应用使电网呈现高度电力电子化特点,动态特性发生深刻变化,较低的故障耐受能力对系统稳定运行提出新的挑战。另一方面,原有的集中化电网将逐渐不再适用于新型电力系统,海量小型、分散的分布式电源将使电网呈现扁平化、分布化特点。
用户侧:
新型电力系统电能替代广度深度继续提高,提高以电能为中心的能源系统电气冷热多元聚合互动能力,增强能效;新型电力系统还将耦合更多新型负荷和多元化储能设备,能够实现负荷分类可控高效管理,引导各类负荷资源参与需求响应,提高能源利用效率。
总之以新能源为主体的新型电力系统,将会对传统电网带来新的挑战和机遇,随着发电侧新能源渗透率的不断提高,电力系统也将分阶段发展,具体可如图所示。
电力行业在各阶段的发展中,也蕴含着大量的机遇,其要有发展转型的紧迫感和责任感,为国家的能源转型做出积极贡献。