來源:中國能源報 作者:蘇南
北極星智能電網在線訊:核心閱讀：再電氣化將使能源發展擺脫資源、時空、環境約束，實現大規模清潔能源高效開發利用，推動清潔能源成為主導能源。深入推進能源生產和消費革命，需要從國家層面制定實施再電氣化戰略，主動適應和引領我國再電氣化進程。
“再電氣化是有情懷有擔當的命題。”中國工程院院士、中國華能集團有限公司董事長舒印彪8月15日在中國工程院國際工程科技發展戰略高端論壇暨第五屆紫金論電國際學術研討會上表示，隨著中國清潔低碳、安全高效能源體系的構建，探討能源轉型的再電氣化道路、推動電力系統創新發展尤為重要，深入推進能源生產和消費革命，需要從國家層面制定實施再電氣化戰略，主動適應和引領我國再電氣化進程。“再電氣化將重構能源體系，使能源發展擺脫資源、時空、環境約束，實現大規模清潔能源高效開發利用，推動清潔能源成為主導能源。”
數據顯示，過去十年中國的電能終端消費比重從19.6%增加到26%，增幅是世界同期平均水平的2.7倍。業內專家普遍認為，未來電能的利用規模和范圍將不斷拓展和深化，全社會電氣化水平將再上新臺階。
電力將成綠色發展引擎
近年來，中國積極開發利用清潔能源，持續優化能源消費結構，能源轉型成效顯著。以新能源發展為例，截至2019年底，風電、太陽能發電裝機分別達到2.1億千瓦、2.05億千瓦。新能源已成為我國第二大電源，2019年新能源利用率達96.8%。中國電網是目前新能源發展最快、裝機規模最大的電力系統，新能源裝機規模居世界第一位，局部富集地區裝機占比超過40%。多家研究結構預測，“十四五”期間我國電源結構將繼續向清潔方向深化。以全球能源互聯網發展合作組織近日發布的《中國“十四五”電力發展規劃研究》報告為例，未來電源清潔發展是主導，“十四五”期間，風電、太陽能發電裝機規模將超10億千瓦。
“到目前，我國已經建成投運11回交流、14回直流特高壓工程，2019年輸送電量4650億千瓦時，其中清潔能源占比超過70%。”舒印彪認為，未來15-30年，中國新增清潔能源裝機將達到16億-32億千瓦，電是唯一可與其他能源直接大規模轉換的能源。隨著低碳轉型和數字經濟發展，電力不僅是經濟增長的動力保障，還是綠色發展的引擎。
對電力系統提出更高要求
雖然我國電力需求保持較快增長，然而一個不容忽視的問題是，我國的清潔能源發展尚無法完全滿足新增電力需求，與此同時，再電氣化對電力系統靈活柔性、智能互動、安全可控提出更高要求。
在國網一位不愿具名專家看來，能源轉型下，交流網架的功能更加復雜，電網要為電力電子設施提供短路容量支撐、為大功率輸電的匯集和疏散提供支撐、為大功率故障沖擊提供支援、為大規模隨機波動性新能源提供大范圍消納平臺。“新能源的大量接入以及直流輸電的大規模發展，導致調頻能力下降、系統轉動慣量降低、有功波動沖擊增大等問題突出。”
“尤其是現代電力系統電壓問題逐漸凸顯。”上述專家表示，新能源和直流不具備常規電源的動態無功支撐能力，系統整體電壓支撐能力因此降低。多直流密集饋入、新能源高占比并網、負荷中心受電比例加大，導致送受端電網電壓矛盾逐漸加劇，過電壓控制、電壓穩定問題的范圍擴大。加之新能源具有“極熱無風”“晚峰無光”等特點和“大裝機、小電量”特征，隨著占比提高，調峰和電力電量平衡保障的難度加大。
電網需更注重跨領域研究
應對再電氣化對電力系統的挑戰，多位受訪者表示，必須從“系統”的角度思考現代電力系統的“重構”問題。應按照交流電力系統的基本原理和技術規律，構建科學合理的電源結構和電網結構，并加快重構電力系統的認知、控制和故障防御體系，實現現代電力系統的科學發展和運行協調。
“建議研究分布式電源集群控制、綜合能源協調利用及儲能技術，實現負荷側從單一用電向發用電一體化方向轉變，提高綜合能源利用效率。”上述專家說。
中國工程院院士薛禹勝在接受記者采訪時表示，“電力系統在整個能源鏈中處于樞紐環節，得益于信息技術與電力技術的深度融合，以前只要放在電力系統本身研究即可，但隨著電網運行邊界條件的改變，其研究方向需要更注重跨領域交叉研究，更需要考慮社會元素，比如氣候變化、環境污染、國際形勢多變等因素。”
此外，還有專家認為，需要研究電價導向、激勵導向、新能源消納導向、電網安全導向等需求側響應技術，實現精準負荷控制，提高調峰、調壓能力，構建負荷側深度調節特性與互動潛能。“建議加快建立全國統一、靈活高效的電力市場，完善電力現貨市場建設，逐步向‘中長期市場+現貨市場’過渡，消除省間壁壘，促進清潔能源靈活參與市場交易。”舒印彪表示。
