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2022年9月21日，以“風光無限新能源重塑電力系統(tǒng)”為主題的“綠色能源管理”會客廳直播欄目在能見*麒麟學院舉行。本場直播由能見科技副總經理曹開虎主持，匯聚中國電力科學研究院有限公司高級專家朱凌志、施耐德電氣能源管理低壓業(yè)務行業(yè)應用與創(chuàng)新總監(jiān)張翼、廣東明陽電氣股份有限公司客戶方案部總監(jiān)張興等業(yè)內權威專家與企業(yè)伙伴，圍繞“新能源如何應對大規(guī)模并網挑戰(zhàn)”“如何進一步提升新能源智慧運維能力”“海上風電如何應對大型化趨勢”“微電網革命對產業(yè)鏈構成什么影響”等產業(yè)痛點，探討新能源增長趨勢下電力系統(tǒng)的發(fā)展方向與應對之道。

(相關資料圖)

國家能源局數(shù)據顯示，今年1-7月全國可再生能源新增裝機6502萬千瓦，占全國新增發(fā)電裝機的77%;全國可再生能源發(fā)電量1.52萬億千瓦時，占全國發(fā)電量的31.8%;全國可再生能源發(fā)電在建項目儲備充足;全國主要流域水能利用率98.6%、風電平均利用率96.1%、光伏發(fā)電平均利用率97.9%。從數(shù)據來看，新能源在各行業(yè)間在大規(guī)模接入，能源結構的轉向和新能源替代正在加速。

“2030-2060年，預計新能源裝機，含生物質，在2030年的時候裝機達到45%，電量達到28%，而2060年的時候裝機達到70%，電量占比達到60%。2020年國家電網經營區(qū)內新能源日波動最大1.3億千瓦，約為裝機容量的30%，2030年日波動將達到4.5億千瓦，已經超過符合的最大峰谷倉。我們估計了一下，2060年，日波動可能達到15億千瓦，比全國的負荷總量還要高?！敝袊娏茖W研究院有限公司高級專家朱凌志稱,如何平衡高比例新能源接入下的電力系統(tǒng)，是眼下行業(yè)面臨最大的問題。

新能源參與電力市場之技術改變

自2020年9月我國提出“雙碳”目標以來，關于發(fā)展新能源和可再生能源支持政策密集發(fā)布，并有望成為未來第一大裝機電源。今年6月，國家發(fā)展改革委、國家能源局等九部門聯(lián)合印發(fā)《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》，提出“十四五”時期可再生能源發(fā)展的目標和途徑，預示了我國可再生能源將進入大規(guī)模、高比例、市場化和高質量發(fā)展階段。

伴隨我國清潔低碳轉型，電力系統(tǒng)的生產組織方式，正在由傳統(tǒng)計劃方式向以電力市場的方式轉變。

“新能源發(fā)電的波動性和間歇性將極大增加電網的穩(wěn)定性風險，新能源大規(guī)模應用首先要解決電力系統(tǒng)的有關平衡問題。”朱凌志指出。

電力行業(yè)是中國碳排放最大的單一行業(yè)，構建新型電力系統(tǒng)成為中國實現(xiàn)雙碳目標最重要的舉措。這意味著中國將逐步形成以新能源為主體的電力系統(tǒng)，綠電消費為主體的能源系統(tǒng)，并有效保障兩個系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。長期來看，“技術-體制機制”的創(chuàng)新將推動我國新型電力系統(tǒng)的構建。

施耐德電氣能源管理低壓業(yè)務行業(yè)應用與創(chuàng)新總監(jiān)張翼指出，“發(fā)展新型電力系統(tǒng)的過程，本質是適應新能源大規(guī)模接入的過程。伴隨清潔能源大比例并網，以單向能量流為特征的傳統(tǒng)電力網絡，正在向多能互補，產消融合的新型電力系統(tǒng)轉變。在這一過程中，數(shù)字化軟件將發(fā)揮重要作用。”

張翼表示，新能源的“源”并非僅指傳統(tǒng)意義上最開始的源端，當下以分布式能源為核心推進微電網建設，已經成為平衡能源資源需求，充分挖掘分布式能源價值的重要手段。與此同時，直接將新能源生產的綠電與直流負載對接的“直流微電網”應用，亦將為電力系統(tǒng)帶來更多的效率及擴展性。

面向高比例新能源場景，施耐德電氣EcoStruxure微網能源顧問通過智慧、實時的、對用戶側站點的分布式能源進行綜合管理和優(yōu)化，助力用戶充分利用可再生能源、減少碳足跡、降低能源成本、提高微網運營績效并實現(xiàn)綜合能源的可監(jiān)可控可優(yōu)化，實現(xiàn)安全與經濟用能。

朱凌志認為，從新能源自身來說，首先需要發(fā)揮主動支撐能力，第二是弱電網運營能力。新能源發(fā)電設備存在自身最小短路比的問題，目前設備主要能夠承受的績效總額比水平一般在1.5左右，如果能夠提升到1.2、1.3這個程度，系統(tǒng)的穩(wěn)定會大大改善。

“從電網的角度，需要加強電網的互聯(lián)互通，解決清潔能源在負荷空間上的不匹配問題，利用我們國家地域廣泛，各個地方的差異性比較大的特點，通過電網的互通互濟，可以最大程度共享電網的資源，應對新能源的隨機波動性?！敝炝柚菊f。

智慧運維助力新能源領域數(shù)字化轉型

2022年2月10日，國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合下發(fā)了《關于完善能源綠色低碳轉型體制機制和政策措施的意見》，《意見》表明，中國將加速構建“分布式能源+微電網”的能源利用模式。以此促進能源消費者轉變?yōu)槟茉串a銷者，降低對外部資源的依賴，提高地區(qū)用電的可靠性，同時減少長距離輸電帶來的損耗和資本浪費。

此外，《意見》還強調了中國將借助成熟完善的市場機制，通過大力發(fā)展供需兩側的靈活性資源，為新能源的長久穩(wěn)定發(fā)展打下堅實基礎，在保障電力安全的前提下，助力中國實現(xiàn)“十四五”時期年均1億千瓦以上的新增風光發(fā)電裝機。

海上風電是潛力巨大的綠色資源。廣東明陽電氣股份有限公司客戶方案部總監(jiān)張興介紹，從目前海上風電的發(fā)展來看，在“十四五”期間，在廣東跟福建對風電運維重要的產業(yè)集群發(fā)布了一些行業(yè)重點的建設方向。比如廣東省提出來在2021年到2025年期間，要提前布局海上風電的運維基地。福建省計劃在2021年到2023年要重點拓展智慧海上風電的一個運維項目。

之所以密集出臺支持政策，主要考慮到海上風電的運維費用，相較于陸上風電設備運行維護費用較高，所以海上風電的運維，相對于新能源的其他的一些領域來講，顯得尤為重要和迫切。

2021年3月，施耐德電氣與明陽集團簽署合作備忘錄，承諾共同進行產品聯(lián)合研發(fā)、聯(lián)合制定行業(yè)標準以及在業(yè)務新模式方面展開深度合作。在去年漂浮式海上風電項目的合作中，施耐德電氣在半年內就推出了MVS-T6海上風電專用空氣斷路器。這款斷路器不僅擁有全系列1140V/66kA高分斷能力，更采用特殊材質工藝防腐，順利通過了漂浮式海上風電各項嚴苛環(huán)境特殊試驗認證，性能優(yōu)于業(yè)界。該產品的迅速問世，也成功保障了海上風電設備的連續(xù)健康工作。

“在明陽集團的一些風機上，我們已經搭載了比較先進的運行狀態(tài)感知及智能控制技術，以此實現(xiàn)智能化運維監(jiān)測、預測，而且可以智能化地安排運維計劃，來保證機組的健康運行。總體使管理效能提升15%左右，運維成本降低5%以上?！睆埮d表示。

施耐德電氣能源管理低壓業(yè)務行業(yè)應用與創(chuàng)新總監(jiān)張翼指出，安全可靠的電力設備是安全運行的基石?！霸醋詫ρ邪l(fā)的高度重視和持續(xù)投入，以及多年的厚積薄發(fā)，施耐德電氣希望從底層開始，為市場提供綠色化、智能化、數(shù)字化的創(chuàng)新產品。通過互聯(lián)互通的電力設備，使能源消耗數(shù)據的精確采集成為可能，并通過端到端的軟件，將采集到的數(shù)據變得可見、可衡量、可管理，實現(xiàn)主動性智慧運維，最終為客戶帶來安全、可靠、綠色、高效的用戶體驗?！?/p>

提高能源使用效率與管理水平是實現(xiàn)“雙碳”目標的推進器。在未來新型電力系統(tǒng)構建中，新能源全面參與電力市場是必然趨勢，隨著數(shù)字能源生態(tài)體系的不斷推進，越來越多的微網、能源產消者、源網荷儲的交叉一體化需要更加智慧的控制。可以預見，未來供需兩側企業(yè)在數(shù)字化創(chuàng)新應用、提升能源效率和管理水平等方面的積極部署與實踐，將在推動中國構建新型電力系統(tǒng)的進程中發(fā)揮重要作用。