今年一季度,山东可再生能源装机总量突破6000万千瓦,达到6124万千瓦,增长31%。其中,光伏装机达3493.4万千瓦,占全省清洁能源发电容量的54.8%,位列全国第一,成为山东电网新能源的龙头。此外,以垃圾、秸秆等为燃料的的生物质能发电装机,也是全国第一。截至2021年底,山东并网生物质发电装机容量396万千瓦,是2015年的2.6倍。
“山东光伏发电装机容量全国第一,特别是分布式光伏发电装机容量已占到全国22%。新能源的快速发展对电网调节能力提出更高要求,电网稳定性问题越来越突出,建设新型电力系统的需求异常迫切。”国务院政府特殊津贴专家、国网山东省电科院首席专家孙树敏接受记者采访时直言,山东电网网架结构比较坚强,但随着新能源快速增长,对山东电网的影响已不是简单的消纳问题,而是如何保障电网稳定。“山东今年2月份新能源消纳率比去年同期略有降低。其根源是山东省电源结构以火电为主,由于新能源增长强劲,调峰资源相对匮乏。”
“我们测算,‘十四五’末,山东风光的装机比例可达40%至48%,电力调节灵活性压力很大,所以山东必须加快构建新型电力系统以应对新能源大比例接入。”孙树敏说。
当前,山东新能源发展迅猛,由于新能源出力与负荷特性匹配度不高,“极热无风”“晚峰无光”等波动性、间歇性缺点越发凸显,进一步增大了电力平衡难度,新能源消纳面临挑战。
深度探索“源网荷储”协同一体
如何助推新能源充分消纳,提前筹谋解决山东省“十四五”期间电网调节能力不足的问题?国网山东电力正因地制宜深度探索具有当地特色的新型电力系统,尤其是其聚焦的统筹“源网荷储”协同一体发展,有效地提升了山东电网平衡调节能力和新能源消纳能力。
国网山东电力调控中心王勇介绍,我国以煤为主的资源禀赋,以及煤电稳定、可调、可控的特性,决定了煤电在相当长时期内仍将承担保障能源电力安全的重要作用。因此,煤电的清洁高效利用至关重要。据国家能源局统计数据,2021年,全国煤电以不足50%的装机占比,生产了全国60%的电量,承担了70%的顶峰任务,发挥了保障电力安全稳定供应的“顶梁柱”和“压舱石”作用。
在“源”侧,国网山东电力推动煤电向基础保障性和系统调节性电源并重转型,通过煤电机组供热改造、灵活性改造、节能降耗改造“三改联动”,深挖各类机组调节调峰能力;同时,持续优化电源3-7天出力滚动预测,风电、光伏预测精度分别提升至93.3%和94.1%,通过合理安排机组运行,实现传统煤电和新能源的耦合发展。在“荷”侧,引导各类市场主体参与电力需求响应调节,建成首批100个低压海绵台区,优化电动汽车、分布储能、智能家居等用能互动,促进分布式光伏就地消纳。在“储”侧,山东不仅将新型储能纳入其能源发展“十四五”规划重点,还出台了全国首个储能示范应用实施意见,建成全国首个电池储能技术实验室。按照山东省能源局的规划,其最终目的是实现商业化储能,彻底盘活储能应用市场。