合理規劃,做好并網評估。減少新能源發電的不利影響,需要在電源電網規劃階段通過相關的評估流程予以引導。德國已建立相應的新能源并網(集中并網或分布式并網)評估體系。在新能源電站的詳細設計方案完成后,需要對新能源并網的影響予以技術評估或認證,確保分布式新能源并網后電網的可靠穩定運行。
增加新能源的主動可調節性。當大規模分布式電源并網時,電網阻塞也可能來自配電網,這不僅需要對集中式大型電站,也要對分布式新能源進行功率調節(包括有功和無功),這已在德國所有配電網投入使用,這樣的技術手段可以減少輸網配網阻塞,提高新能源消納。德國通過新能源法對分布式電源遠程調控提出了規定,幾乎所有的風電都可以被遠程調控,將近一半的光伏太陽能能夠被遠程調控。
電力系統再調度。新能源優先并網難以避免傳輸阻塞問題,針對這一問題,電網運營商開發了多個預測分析及決策模塊來輔助調度決策。預測模塊包括日間、日前、兩日前三個面向不同交易時間點的計算功能模塊,使電網調度人員提前了解到可能出現阻塞的時間和線路。分析模塊將分析出現阻塞的線路,找出所有可能的解決方案。決策模塊將對所有方案進行成本和時間分析,從而找出最優方案。在阻塞無法通過非市場手段解決時,只能對電廠發電進行再調度,在保證阻塞緩解的情況下使發電成本最低化。這一系統已實現對德國四家輸電網統一進行再調度的管理,對解決新能源消納問題作用突出。
主動改善負荷特性。德國政府希望通過充分挖掘需求側的靈活性,使得從全民經濟最優的角度維持電力系統運行的高可靠性。通過這樣的方式,現有電力市場功能優化后,可以放棄容量市場并且更多地消納新能源。電網公司通過需求側管理,用最少成本獲取靈活性來保證系統安全運行,并減少由于新能源導致的電網擴建從而提高新能源消納效率。用電客戶希望在盡可能少影響自己的舒適度或者生產的情況下降低購電成本,甚至主動參與到現有的輔助市場中獲得額外利潤。第三方聚合商可以集成各類客戶,利用規模效應更容易參與市場競價收取服務費。
我國新能源消納可以借鑒的經驗
總而言之,高比例新能源下的電力系統將要發生巨大變化,也將帶來多重挑戰。為了迎接未來電力系統,我們應該從政策創新、管理創新和技術創新等幾個維度去審視這一問題。積極采取以下措施:研究應對大比例新能源的電力市場建設方案、建設并網評估和電源電網協調規劃體系、增加新能源的主動可調節性、增強電力系統再調度能力、熟悉和采用負荷特性調節手段等。
我國電力行業應持續推動智能電網技術革新并支撐能源結構調整和能源消費革命,以德國經驗為例,深挖電力能源產業鏈,從基礎研究、相關技術手段到典型示范應用電力全產業鏈條的布局都將為大規模可再生能源消納、多元用戶供需互動用電模式、多能互補的分布式功能和智能電網發展提供技術手段,這樣的布局也符合建設全球能源互聯網的要求和內涵,為迎來新時代電網做出前瞻性貢獻。