首发于《南方能源观察》杂志官方微信公众号
2024年12月9日-10日
第五届新型电力系统国际论坛
暨第二十届中国南方电网国际技术论坛举行
中国工程院院士
南方电网公司专家委名誉主任委员
李立浧发表演讲
以下为演讲内容
与各位读者分享
我国新能源发展迅猛。2023年,全国新增风光等新能源装机容量2.93亿千瓦。截至2024年10月底,全国累计发电装机容量约31.9亿千瓦,其中新能源装机容量约12.8亿千瓦,占比已超过40%,部分区域新能源瞬时渗透率超过60%,新型电力系统源荷波动强、场景规模大、状态变化快的特性显现。
以新能源为主体的新型电力系统已经在我国部分地区、部分时段出现。高比例新能源接入将深刻改变传统电力系统的形态、特性和机理,电力系统要从刚性转变成柔性,以可控、智能、灵活为特征,“无条件”接受新能源。这要求新型电力系统有“无限大”的功率和“无限多”的能量。
十个技术思考
新型电网作为能源转换利用和输送配置的枢纽平台,是新型电力系统的核心环节。对此,我有以下几点技术思考。
第一,新型电力系统的核心是发展新能源、接纳新能源。新型电网应该做到“无条件”接受新能源,要有硬的技术措施,其中发展配电网是重点。
第二,新能源(风、光)的波动性、间歇性、随机性是感性描述,但是从技术角度看可以定义为不可预测性。如果要“无条件”接纳新能源,必须实现高精度预测新能源。构网型、跟网型电力电子变换器对风光等高精度预测、电力电量平衡提供支持。
第三,构建新的电力系统理论。传统电力系统基于机电转动惯量的稳定理论,高比例新能源接入导致系统转动惯量减小,将不足以支撑新型电力系统的安全稳定。新型电力系统必须构建以电力电量动态随机平衡为基础的新理论。
第四,要辩证看待电力电子技术。由于不具备同步发电机的转动惯量,电力电子设备被认为是系统安全稳定运行的挑战,但其响应速度快、转换效率高等特点,使得系统功率、能量的实时动态平衡具备条件。因此,电力电子设备并不只是挑战,也是建设管理好新能源的重要技术手段,高比例电力电子设备应用正成为新型电力系统重要特征之一。
第五,数字化智能化是新型电力系统发展的必然趋势。南方电网公司提出数字电网是建设新型电力系统关键载体,新型电力系统一定要走数字化智能化的发展道路,完成新型电力系统海量数据信息的获取和管理,实现系统智能导航。
第六,新型电力系统的电网形态是“大电网+主动配电网+微电网”。未来电网格局下,大电网网架要具备新能源支撑能力,更加密集柔性畅通;配电网要有裕度、强承载,要灵活、互动、市场化;微电网要以用户为主体,有电力电量自平衡能力和独立运行能力。未来电网要实现“无条件”接受新能源的功能。
第七,电力市场要体现真正的市场机制,体现多主体的关键特征。
第八,新型电力系统要以用为根本。要把配用电系统放在核心,配用电基础是关键。
第九,新型储能应该主要部署在负荷侧。储能系统是新型电力系统负荷柔性可调节的关键支撑,要提高利用率,纳入电力电量平衡。
电力人工智能系统(AI EPS)的本质是真正具备智能属性的强大软件系统,即电力系统的“超级大脑”。同时,电力人工智能系统必须符合电力系统基本物理规律,遵循电力系统技术原则,满足电力系统应用需求。现在,我们已经开展了相关的项目研究,建立了五个基础项目,有了初步的成果,正在逐步推进。
《南方电网报》记者刘杰