新型电力系统发展面临多方面挑战。新能源发电出力具有随机性、波动性,电力电量时空分布极不均衡,丰饶与短缺交织,带来充裕性挑战;新能源发电设备具有低抗扰、弱支撑性,给新能源发电大规模替代常规机组带来安全挑战;新能源发电具有低边际运行成本、高系统成本特点,对系统灵活调节和安全稳定支撑能力都提出更高要求,需要多技术、多行业、多系统协调实现,带来经济性和体制机制挑战。新型电力系统构建过程中将长期面临安全、经济、环境“矛盾三角形”的挑战。
郭剑波
从近十年来看,电力系统的演进趋势是打击强度增加、承受力下降、安全风险增大。系统波动功率增幅大于灵活电源增幅,“十四五”期间约为2:1,扰动增加和抗扰能力下降,保供应、促消纳难度增大;同时,由于新能源挤占常规电源空间,系统“空心化”加剧,故障冲击强度增加,支撑能力下降,保安全难度增大。
新型电力系统是新型能源体系的主要组成部分,在其演进过程中,多能源、多行业以及能源“三难指数”的矛盾都将逐渐体现,呈现出矛盾的多样性和复杂性。必须用大系统观,从能源体系和社会体系的视角认识新型电力系统演化趋势和发展规律。
能源低碳靠电力、电力安全靠能源。新型电力系统是源网荷储协同的系统,需要进一步凝聚共识、汇聚力量,提升电源和储能的支撑能力,夯实电网物质基础,挖掘需求侧响应能力,防范系统安全风险。
新型电力系统的发展特点主要表现为以下两方面:
第一,电力是能源革命主战场。其演进过程中,将长期面临安全-经济-环境问题交织,“保供应、保安全、促消纳”矛盾叠加的挑战;能源的“三难指数”逐步由电力承担;安全、经济、环境都是政策和技术相关性指标,只有技术和政策双轮协同推进,新型电力系统才能行稳致远。
第二,扰动强度和抗扰能力失配风险持续加大。随着新能源占比提高,保供应、保安全、促消纳矛盾交织、难度越来越大。预计2030年前保供应和促消纳压力持续增大,2030年后系统安全面临严峻挑战。环境问题、能源危机和新能源成本的下降必将加速新能源发展,新型电力系统面临的安全、经济、体制机制等挑战会来得更快、更猛烈、更复杂。必须加快科技创新和推广应用,加强社会-能源-电力系统的协同,用系统观和大安全观,重新审视电力的安全属性和商品属性,不断完善政策法规。