我国能源电力发展“十大畅想”(之三)
三、新型电力系统将会如期建成吗
总体来看,“双碳”目标对我国电力系统的发展提出了新要求,这表明高比例配置新能源比例的电力时代即将来临:
一是新能源装机规模大、比例高。预计到2060年我国电力总装机容量有可能在70-80亿千瓦之间,新能源装机容量占比超过70%,呈现“风光领跑、多源协调”态势。
二是电网弹性高、柔性好。新能源并网比例越高,电网调峰压力就相应的越大,这必然要求电网更弹性、更灵活、更智能,能把随机性、波动性、间歇性的新能源通过系统的灵活调节变成友好的、稳定的电源,以更好地适应新能源大规模上网需要。
三是双向互动、智能高效。以“云大物移智”为代表的现代信息技术与电力技术的深度融合,推动电力系统从单向化向双向互馈系统方面转变,促进源-网-荷-储多向互动,更灵敏感知用户需求,高效灵活配置电力资源。
四是广泛互联、多能互补。新型电力系统能够广泛、灵活地连接“风光水火核生”等各类发电资源,促进多能互补发展和源网荷储的有效衔接,大幅度提升清洁能源的消纳利用水平。
由此可见,在我国现行以煤电为主体的传统电力系统下,要想实现“双碳”目标是一件可望而不可即的事情,需要另辟蹊径才能获得成功。而新型电力系统是以新能源为主体的电力系统,这表明新能源发电将逐渐代替传统电力成为我国电力电量的供应主体,则是实现“双碳”目标的关键之举和重要抓手。
我国两大电网公司分别提出了各自的新型电力系统的实现目标,即国家电网提出到2035年基本建成新型电力系统,到2050年全面建成新型电力系统;南方电网提出2030年前基本建成新型电力系统,2060年前全面建成新型电力系统。
新型电力系统最基本特征是清洁低碳、安全稳定、灵活韧性、智能友好、开放互动,源网荷储实现深度协调互动。因此,“基于‘电力+算力’的系统平衡理论是新型电力系统构建的理论基础”以及基于信息化、数字化、智能化、智慧化的“新基建”则是新型电力系统的“神经管理中枢”,从而使电力系统能够在“可见、可知、可调、可储、可控”的基础上,实现新能源“无条件、无限度、随机性”上网。
不可否认,新型电力系统是我国电力发展史上一场前所未有的深刻变革和一项具有开创性的伟大创举,既要有可靠聪明的电源,又要有柔性智慧的电网和负荷,必须在包括虚拟惯量控制新型电力电子设备能够大规模应用、调峰调频和削峰填谷的储能设施配备齐全、具备抵御重大灾害的应急处理手段和精准预测电力负荷的管理能力等方面的革命性突破,这意味着我国需要精确精准地对现行电力系统进行移“心”换“脑”式的重大手术,需要开展颠覆性的技术革新和柔性化的管理创新,需要从现在开始加大关键技术储备和开展重大科技攻关,这些都在新型电力系统的构建过程中必须面对和需要迫切解决的关键之招。