为什么目前的电网只能消纳15%的清洁能源而不能再多?

科技   2024-11-27 13:30   河北  



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文章正文:

今天在讲课新型电力系统的时候,提到了新能源电力的良好前景,当然也是作为从业人员的福音:基于未来新能源发电量规划会超过50%甚至更多,而如今的新能源发电量才刚过15%。其实看数据这多少有些房地产发展和城市化进程之间的关系的意思。提到这的时候,便有朋友问,为何新能源发电量才刚过15%,便常见并网限制,弃风弃光等。本篇文章就来回答这个问题,让大家对于新能源赛道有一些信心,虽然现在非常卷!

随着技术的不断发展、基础设施的持续完善以及政策的优化调整,电网消纳清洁能源的能力正在不断提高,目前来说导致消纳比例受限的原因如下:

一、电力系统的灵活性不足

1.电源结构问题

传统电网以火电等可调度电源为主,基于过去的能源特点而设计,这些电源的输出相对稳定且可根据负荷需求进行调节。而清洁能源如风电、光伏发电具有间歇性、波动性特点。例如风电的出力取决于风速,风速不稳定导致风电功率输出时高时低;光伏发电则依赖于日照强度,阴天、早晚等时段发电功率会大幅下降。也包括谐波等问题,当清洁能源在电网中的占比逐渐提高,这种不稳定的电源特性与传统电网的稳定运行要求之间的矛盾就凸显出来,限制了其进一步的消纳。

2.电网调节能力有限

和大型水电、火电、核电相比,目前看新能源的电能质量很差,影响电力系统稳定,只能作为辅助,不能打主力。只有大量稳定电源基础上顺便捎带一点风光电。电网的调节手段主要包括调频、调压等。对于调频而言,传统电网依靠少数大型调频机组来维持系统频率稳定。但当清洁能源大量接入,其出力波动频繁,现有的调频资源难以快速响应并调整频率,以适应清洁能源的波动变化。在调压方面,电网需要根据负荷和电源变化调整电压,但清洁能源接入点的电压波动较大,且现有的调压设备和技术在应对这种复杂变化时存在一定局限,使得电网整体调节能力受限,影响清洁能源的消纳。

二、配套基础设施不完善

1.输电线路瓶颈

清洁能源发电基地往往地处偏远地区,如西部、北部的风电、光伏基地,而用电负荷中心多在东部、南部经济发达地区。将清洁能源电力从产地输送到消费地需要强大的输电线路网络,但目前存在输电线路容量不足的问题。许多地区的输电线路在设计建设时并未充分考虑到后续大量清洁能源接入的需求,当清洁能源发电规模扩大,输电线路无法承载全部的发电量,导致部分电力无法输送出去而不能被消纳。

2.储能设施缺乏

由于清洁能源的间歇性和波动性,储能设施对于平滑其功率输出、提高电网消纳能力至关重要。然而,过去很长一段时间内,储能技术不够成熟且成本高昂,大规模储能设施的建设不足。当风电、光伏发电功率突然下降或升高时,没有足够的储能设备来存储多余电力或在电力不足时释放电力以维持电网稳定,使得电网难以消纳更多的清洁能源;目前储能技术尚处于发展阶段,成本较高且储能容量、充放电效率等方面还存在诸多不足。当然储能作用不仅于此,后面会有文章专门写储能作用。

三、市场机制与政策因素

1.市场定价机制不合理

传统能源与清洁能源在市场上的定价机制存在差异。传统能源的价格相对稳定,且其成本核算较为清晰。而清洁能源由于前期投资大、技术研发成本高,其发电成本在不同阶段有较大变化。目前的市场定价机制往往不能准确反映清洁能源的真实价值和成本,导致在市场交易中,清洁能源发电企业的积极性受到影响,也不利于电网消纳更多的清洁能源。而且对于就地消纳的发掘和引导也不够。

2.政策协同性不足

能源政策、环保政策、产业政策等各方面政策之间需要协同配合才能有效促进清洁能源的消纳。但过去存在政策之间衔接不够紧密、协同性不足的问题。比如,环保政策鼓励清洁能源发展,但产业政策可能在储能设施建设、输电线路扩容等方面支持力度不够,导致电网消纳清洁能源的能力受限。

就想到这么多,欢迎有经验同仁补充指正!


来源:追梦电缘

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