新能源发电具有随机性、波动性、间歇性特征,系统的综合调节能力是影响新能源发展与消纳的关键,迫切需要完善相关政策机制,整合各类调节资源,为新能源更大规模发展创造条件。本报告基于对新型电力系统内涵特征的研究基础,梳理了电力系统调节能力发展情况及目前存在的问题,研判了未来调节能力需求,分析了各类调节资源特性及适用场景,从电源侧、电网侧、负荷侧、储能侧以及政策机制方面分别研究了调节能力提升路径,并提出了政策建议。
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一、新型电力系统内涵及系统调节能力
新型电力系统是在传统电力系统基础上,顺应碳达峰碳中和要求的系统高级形态,是以新能源发电为主体,以多元协调、广域互联的灵活性资源为支撑,以交直混联和微电网并存的电网为枢纽,应用先进电力电子技术与新一代数字信息技术,依托统一电力市场,实现能源资源大范围优化配置的基础平台。新型电力系统具有绿色低碳、柔性灵活、互动融合、智能高效、安全稳定的显著特征。
系统调节能力是指电力系统能够可靠且经济有效地应对供需平衡动态变化,确保电力系统瞬时稳定及供电安全的能力。提升系统调节能力能够推动源网荷储(电源、电网、负荷、储能)一体化发展,促进新能源高比例开发和大规模消纳,是体现新型电力系统柔性灵活特性的关键指标。
二、系统调节能力基本情况及存在问题
(一)基本情况
电源侧灵活调节能力持续提升。电源侧调节能力主要包括灵活调节煤电、具有日及以上调节能力的大中型水电、抽水蓄能、调峰气电、新型储能等。截至2020年底,全国灵活调节电源装机占比18.5%。
电网跨省跨区输电通道加快建设,为大范围系统调节创造了条件。截至2020年底,我国跨省跨区送电能力达到2.9亿千瓦,已建成“十四交十六直”30项特高压工程。
电力需求侧管理作用彰显,响应能力不断提高。“十三五”期间,国家电网经营区累计实现削峰响应1853万千瓦,填谷响应1925万千瓦;南方电网通过签订可中断协议,实现需求响应共计570万千瓦。
新能源得到高效利用,弃电率控制在合理水平。2021年,全国11个省市风电、太阳能发电利用率达到100%,27个省区的风电、太阳能发电利用率在95%以上。新能源弃电率2.7%,比“十三五”初期下降13个百分点。