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张家口将为新型电力系统“打个样”

作者:张子瑞 来源:中国能源报 发布时间:2021-10-14 浏览:
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9月29日,2022北京冬奥会倒计时128天,在冬奥之城张家口,一场能源盛会正在召开。

当日,张家口可再生能源示范区能源大数据中心正式揭牌,储能电站检测与评价中心、张家口可再生能源促进会、新能源产业技术创新战略联盟同步揭牌运营。

可再生能源示范区能源大数据中心是国网冀北电力有限公司携手张家口市构建具有当地特色新型电力系统的抓手之一。据国网冀北电力透露,在低碳奥运专区建设实践的基础上,未来7年将在张家口地区实施四大示范、推进八项重大任务、建设30项关键工程,着力打造具有当地特色的新型电力系统样板。

数字赋能打造“新能源+数据平台”发展样板

既是“风光之都”,又是“中国数坝”。当前,张家口把丰富的风电、光伏等新能源资源和蓬勃发展的大数据产业融会贯通,推动大数据与新能源联动、大数据与智能制造深度融合,能源大数据中心的落户自然是水到渠成。

此次揭牌的张家口可再生能源示范区能源大数据中心将重点聚焦能源科研、数字赋能、价值创造和管理支撑四大功能平台,主动融入“双高”绿色智慧电网目标规划,积极打造示范区“新能源+数据平台”产业发展新样板,形成“数字经济+产业联盟”的能源互联网创新生态。

据国网冀北电力相关负责人介绍,依托张家口地区特殊的区位优势、新能源资源富集优势、重大战略落地优势以及先进技术优势,将着力打造四大示范:适应高比例新能源的送端电网发展示范,形成以京津冀特高压电网为支撑、交直流电网深度融合发展的新能源送端格局;适应高渗透率分布式电源友好接入的智能配电网发展示范,建设安全可靠、绿色智能、灵活互动、经济高效的智慧配电网;适应高内聚需求的源网荷储协同发展示范,实现在电源侧、电网侧、负荷侧、储能侧同步发力;适应高质量发展的电网数字化转型发展示范,打造电网数字化平台,构建连接全社会用户、各环节设备的智慧物联体系。

“为推动四大示范落地,将同步推进送端系统优化、智能配网升级、源网荷储协同、需求灵活响应、电网数字赋能、调控能力提升、科技创新支撑、体制机制创新等八项重点任务,并将其细化30项关键工程,分阶段有序实施。”国网冀北电力相关负责人表示。

探索适应高比例新能源的送端电网模式

自今年3月,构建以新能源为主体的新型电力系统提出以来,多地都在积极探索新型电力系统的路线图和施工图。

此前,张家口已是唯一的国家级可再生能源示范区,具有打造新型电力系统地区级示范区的突出优势和良好基础。可是,具有当地特色的新型电力系统到底应该是什么样?

在被国家电网公司确立为构建新型电力系统地区级示范区后,这一图景日渐清新:张家口当地特色的新型电力系统就是要聚焦国家级新能源基地风光发电大规模开发、送出和消纳,发挥电网枢纽平台作用,打造源网荷储协同互动综合示范标杆。由此,张家口正式步入可再生能源示范区和新型电力系统示范区的“双区”建设时代。

从能源禀赋看,张家口拥有丰富的风能、太阳能,资源优质、开发潜力大。2020年新能源装机1785万千瓦,占比78.9%,发电量251亿千瓦时,是本地全社会用电量的1.6倍。张家口电源、电量结构均已发展到新能源为主的阶段,具备率先构建新型电力系统的条件。

从电网基础看,张家口已形成坚强可靠、交直互济的网架结构,张北至雄安新区1000千伏特高压、张北±500千伏柔性直流电网成功打通绿电送出通道;500千伏“西电东送”通道连接蒙西与京津冀北电网,实现网间能源互济运行;220千伏建成双环网结构,110千伏及以下配电网可靠性、智能性不断加强,率先示范的柔性配电技术,均为构建新型电力系统提供电网侧的支撑。

国网冀北电力有限公司董事长田博表示,将用好用足优势,充分发挥张家口地区资源禀赋和前期示范优势,重点打造适应高比例新能源的送端电网发展示范、源网荷储协同发展示范、电网数字化转型发展示范,走出一条以新能源赋能的高质量发展道路。

率先应对挑战正是示范的意义所在

9月27日,在2022北京冬奥会张家口赛区“雪如意”国家跳台中心,临时电力项目施工正在进行最后的冲刺。100多天后,这些临时电力项目将把绿色电力源源不断输送到竞赛场馆和新闻转播中心。

为实现冬奥赛区电力消费100%来自可再生能源,柔直电网振荡抑制、灵活资源聚合调控、电网数字孪生系统构建等前沿技术均在这里率先探索应用。

崇礼低碳奥运专区建设完成,在奥运史上第一次实现全部场馆100%绿电供应;张北国家风光储输示范项目集风力发电、光伏发电、储能系统、智能输电于一体,规模全球第一;可再生能源占终端能源消费比达到30%,跻身国际前列……借助2022年冬奥会契机,张家口正先行先试、领先领跑,全力打造“绿色、安全、智能、开放”的新型电力系统示范区。

预计到2025年和2028年,张家口电网新能源装机容量将分别达4000万千瓦、5000万千瓦,占总装机容量的90%和95%,成为典型的新能源为主体的电力系统,与此同时,也将面临送出消纳、关键技术、市场机制三大挑战。

据了解,目前张家口90%以上的电量经过外送通道送京津冀电网和河北南网,外送通道紧张。同时,本地新兴产业尚未形成规模效应,用电需求增速与发电装机增速不匹配,迫切需要就地利用与外送消纳并举,保障示范区实现发展总量目标。

在关键技术方面,高渗透率新能源、交直流系统混合、新型互动负荷等改变了电力系统的基本特性,系统向电力电子转变,呈现出明显的时间空间不均衡,调峰、调频、调压矛盾突出,电网稳定、供应安全风险加大,迫切需要科技创新破解难题,数字赋能提升效率。

就市场机制而言,电网调峰能力不足,抽水蓄能、储能、火电深度调峰等商业模式缺乏,导致一定程度上弃风、弃光,迫切需要完善支持可再生能源发展的市场机制,重塑能源链、信息链和价值链。

如何应对上述挑战,也正是张家口新型电力系统示范区“示范”的意义所在。

中国工程院院士汤广福认为,应借助能源大数据平台,推动电网数字化转型。需深入挖掘能源大数据中心支撑潜力,探索建设以能源大数据中心为核心的发展平台,推动数字化技术与电网的深度融合,提升需求侧管理的精准度,加强局域电网互动,推进大数据与新能源联动发展。

多位业内专家则建议,亟待把张家口新型电力系统示范区提升为国家级示范区,从而更好地发挥标杆引领作用。

关键字:新型电力系统

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