第06版:学术·评论

中国能源报 2024年06月17日 星期一

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分布式光伏消纳是一项系统工程

孔繁钢 《 中国能源报 》( 2024年06月17日   第 06 版)

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  随着分布式光伏的快速发展,在我国中部地区部分省份,屋顶光伏逐渐成为主力电源,这些地区的能源基础格局随之呈现出“三过半一主体”特点,分布式光伏并网规模远超就近消纳承载极限,部分县整县光伏消纳受限。6月4日,国家能源局发布《关于做好新能源消纳工作 保障新能源高质量发展的通知》,对进一步推动新能源消纳提出一系列要求。作为新能源“主力军”之一,分布式光伏的消纳,是一项系统工程,需要各相关方群策群力。

 

  近年来,我国新能源装机发展迅速。截至2023年底,全国累计太阳能发电装机容量约6.1亿千瓦,同比增长55.2%。其中,分布式光伏装机累计达25443.8万千瓦。在政策不断支持、技术逐步提高、经济持续向好的背景下,我国分布式光伏呈现规模化发展态势。

  随着分布式光伏的快速发展,我国部分地区分布式光伏装机比例较高,其中屋顶分布式光伏发展过程中伴生出一些问题。在我国中部部分省份,屋顶光伏已逐渐成长为主力电源,深刻改变了这些地区的能源基础格局,呈现出“三过半一主体”特点,即:电源装机新能源过半 、新能源装机光伏过半、光伏装机分布式过半,分布式光伏以屋顶光伏为主体。这些省份农户户均屋顶光伏装机20—30千瓦,而户均用电负荷不足2千瓦,并网规模远超就近消纳承载极限,屋顶光伏大规模反送十分普遍,导致设备反向重过载或向220千伏及以上电网反送电,出现部分县整县光伏消纳受限的问题。

  据统计,我国农村区域建筑物屋顶面积达270多亿平方米,理论上可安装屋顶光伏发电约19亿千瓦,目前全国分布式光伏装机累计为25443.8万千瓦。这意味着,我国新能源大发展才刚刚开始,分布式光伏发电发展的潜力还很大。未来几年,分布式光伏装机容量可能还要翻番。加之屋顶光伏开发成本持续下探,例如,2022年底光伏组件集采投标报价范围已降至0.942—1.32元/瓦,未来屋顶光伏并网规模还将有较大增长幅度,更大规模的电量反送至220千伏及以上主网配置消纳是大势所趋。

  因此,新能源消纳问题的解决,将直接影响未来新能源产业的健康发展。

  6月4日,为提升电力系统对新能源的消纳能力,确保新能源大规模发展的同时保持合理利用水平,推动新能源高质量发展,国家能源局发布《关于做好新能源消纳工作 保障新能源高质量发展的通知》(以下简称《通知》)。《通知》的出台,说明国家层面已经意识到解决新能源消纳问题的紧迫性。解决好这一问题更有利于新能源的发展和新型电力系统的构建。

  新能源的消纳,关键在于电网是否具有承载能力。《通知》指出,要加快推进新能源配套电网项目建设,要结合分布式新能源的开发方案、项目布局等,组织电网企业统筹编制配电网发展规划,科学加强配电网建设,提升分布式新能源承载力。对已纳入规划的新能源配套电网项目建立项目清单,在确保安全的前提下加快推进前期、核准和建设工作。

  由于新能源具有间隙性、波动性的特点,因此,保持电力系统平衡,使其具备强大的系统调节能力非常重要。《通知》指出,要积极推进系统调节能力提升和网源协调发展。要根据新能源增长规模和利用率目标,开展电力系统调节能力需求分析,因地制宜制定本地区电力系统调节能力提升方案,明确新增煤电灵活性改造、调节电源、抽水蓄能、新型储能和负荷侧调节能力规模,以及省间互济等调节措施,并组织做好落实。同时,要有序安排新能源项目建设。要结合消纳能力,科学安排集中式新能源的开发布局、投产时序和消纳方向,指导督促市(县)级能源主管部门合理安排分布式新能源的开发布局,加强新能源与配套电网建设的协同力度。

  在新能源逐渐成为主体能源的新型电力系统中,电网企业起着至关重要的作用。《通知》指出,要充分发挥电网资源配置平台作用。电网企业要结合新能源基地建设,进一步提升跨省跨区输电通道输送新能源比例;根据新能源消纳需要及时调整运行方式,加强省间互济,拓展消纳范围;全面提升配电网可观可测、可调可控能力;完善调度运行规程,促进各类调节资源公平调用和调节能力充分发挥;构建智慧化调度系统,提高电网对高比例新能源的调控能力。

  这些要求,将电网公司的角色重新定位。电网公司不仅仅是简单的电力“输送管道”,而是将在新型电力系统中发挥和充当“枢纽和平台”作用。要提升省间互济和资源调度能力,推动新能源参与电力市场等,充分发挥资源配置作用。

  分布式光伏的消纳,是一项系统工程,需要各相关方群策群力。各级政府能源主管部门、新能源发电企业、电网企业要各司其职,按照《通知》精神,加快落实。

  针对当前可再生能源发展的新形势新问题,以新能源高质量发展为目标,按照“整体平衡、量率协调”原则,建议进一步理顺可再生能源消纳机制,根据各省资源禀赋和发展实际,差异化设置各省利用率目标,统筹电网和电源协调发展,推动源网荷共担消纳责任,降低系统综合用能成本,促进可再生能源持续健康发展。

  一要统筹安排各类电源与调节资源。统筹常规电源和新能源、集中式新能源与分布式新能源、新能源保障性并网与市场化安排,兼顾省间送受电计划,合理确定各类电源和调节资源的建设规模、布局和时序,确保同步规划、同步建设、同步投运,缓解系统调节压力,提升电网承载力水平,促进分布式光伏等新能源应接尽接、能并快并。

  二要健全分布式光伏开发建设机制。完善分布式光伏开发管理规范,充分发挥市场化导向作用,引导分布式光伏合理选择开发模式,调动投资主体配建储能积极性,鼓励在新能源消纳压力较大、负荷峰谷明显的地区建设用户侧储能系统,提高分布式光伏就地消纳能力,减缓电网接入压力。

  三要全面推进现役机组灵活性改造应改尽改,新建机组全部实现灵活性制造,加快推动煤电机组向基础保障性和系统调节性电源并重转型, 重点提升机组的深度调峰能力,切实发挥火电“压舱石”的作用。

  四要明确细化分布式光伏容量界定标准,完善分布式光伏参与电力市场的准入 条件、交易规则,坚持统一平台、统一规则,将分布式光伏统一纳入省级交易平台,规范参与市场化交易,推动实现就近就地消纳和平衡。

  五要提升分布式光伏并网技术性能。加快推进分布式光伏准入、验收、检测、运行等核心涉网标准制修订,落实分布式光伏功率调节、电网异常响应、电能质量监测、逆变器低电压穿越和防孤岛、防雷接地、并/离网运行等技术和安全要求以及与大电网的调度准则,提升分布式光伏电压/频率耐受能力、安全防护等技术指标,强化分布式光伏接网适应性和支撑性,保障在系统异常或故障时的运行安全和快速恢复。

  (作者系中国电机工程学会农村电气化专业委员会副主任委员、浙江省电力公司原副总经理)