第四届未来能源大会聚焦“新型电力系统、新能源系统技术”

来源:资质    发布时间:2024-02-08 20:28:48   阅读量:1

  今天上午的会议主题是新型电力系统构建及新能源系统技术创新,说到新型电力系统构建以及新能源系统技术创新,我们在座的每一位都有自己的观点和自己的想法,昨天的会议我们听到了院士、专家畅想未来,行业领袖布局战略,我们今天邀请的教授专家,以及企业家,工程师,更多在技术路线上和关键技术上,把自己所做的积极探索和实践经验分享给大家,由于疫情影响,部分专家将通过线上进行发言。

  2050年氢能的需求大概是800兆公吨左右。在绿氢的使用或者发展的过程中我们大家可以看到轻载运输车辆能够正常的使用绿氢,包括重载运输以及航运和海运都能够正常的使用氢能和绿氢作为燃料。一些建筑也能够正常的使用氢能。像水泥、钢铁等行业对于绿氢也都有着较大的市场需求。坚信能源的未来是绿氢的应用和大规模的使用。

  “十四五”期间,一次能源电量消费量和一次能源消费量中增量部分的50%都来自于可再次生产的能源,尤其是电力的增量中可再次生产的能源更高一些。如果按照当下的速度去发展,到2025年全国范围内每5度电当中有1度电来自于风电和光伏,在部分地区,风电光伏这些非水可再次生产的能源电力在全社会用电量当中占比接近30%。

  平台化的发展是打破困境的一把钥匙,通过建立生态伙伴间的密切合作伙伴关系,构建多能互补协同,开放互联的生态平台,提高能源利用效率,可持续性和安全性。其特征是以用户为中心,开放互联对等共享,在供给侧加强多能产业的合作,加强整体产业的布局,提高综合的运营效率,在客户的真实需求侧,针对日益复杂的多元用户应用场景,为用户更好的提供智能高效的能源服务体验。

  能源变革对新能源系统提出的要求,这些要求能借助心理学的思维框架归结为三大类,一类是本我,本我是基础,基础要实现的要求就是要高效发电。还有超我,就是环境和我的连接对象,以及环境对我的要求,环境是生态环境、人文环境、电网,对我提出的要求,我要跟它们友好和谐地相处。能源之间也要更高效地运行,所以多能协同之间要做到更好的协同,中间肯定有一个自我,要实现市场自由化可持续发展。

  对于未来新能源大规模接入,主要两个方面:第一是海上风电大规模接入,第二是从西北地区到中国东部大规模新能源输送的并网挑战,而且新能源比例会慢慢的高。特变电工针对这些挑战,目前在三个方面做一些关键研究:第一在输电系统主电路设计做一些研究,第二从新能源场站集电方案优化与振荡抑制,第三从控线多段直流故障与保护,从新能源故障穿越能力,包括未来在西北、西藏、青海等地方,包括高海拔、高地震下的研究。

  施耐德认为未来配电网会成为有源的网络,电网侧的储能,局部的交直流混合电网会快速地发展,与大电网会相互连通、协调运行。在未来配电网的规划,不仅仅要考虑负荷的增长,还要适度考虑新能源承载能力,这是一方面。另外一方面,未来的系统运行将从单纯以网损的最小化为目标,转向承载能力最大化为目标。未来的配电网的能量平衡不能单纯的去依赖发电的调度,需要适度考虑需求侧的调整,鼓励客户的参与,鼓励需求侧的响应。

  从去年开始双良集团在内蒙古包头进入光伏产业,双良内部称作第三次创业。双良做的是行业最先进的大尺寸210的硅片,一期完成20GW,二期40GW,总共完成投资150亿。此外双良在光伏产业链中还做组件,组件厂预计20GW,一期完成接近4个GW。集团光伏产业产值明年有望达到500亿。

  为了实现新型电力系统的构建,需要发展三种时间尺度的储能:瞬时储能、短期储能和长期储能,对应我们到2040年左右快速减排阶段,一方面需要大量的瞬时储能给电力系统运行提供安全支撑,另外一个方面长期储能也变得必不可少。我们做了一些测算,到了当时系统储能的功率占最大负荷大约30%-40%,储电量要占到全社会用电电量的1%,我们同时也做了一个横向的对比,这个电量和目前电力系统的煤电厂存煤的能力基本相当。

  我理解数字是一个媒介,核心在于化,我们也知道现在提的化比较多,信息化就是用数字世界来映射我们的现实世界,数字化与信息化是不同的,用数字世界替代我们现实的世界,工作还有整个布局完全是核心性的变化。再好的技术布局,再好的设备装备用起来不能离开政策,有好的政策机制才能让技术有用武之地,才能让设备真正投入系统的运行中去。

  电源慢慢的变不可控,间歇性、变动性越来越强。同时在负荷侧,电力电子装置上来了,比如电动汽车,同时电气化的水平提升,百姓居家智慧生活也发展起来了。很多工商业、企业用电,用能多样化需求变得很分散,这就导致源荷两侧不确定因素叠加了,这时候电力平衡和电量平衡出现了一个差异化。

  分布式光伏面临一个问题,即使做自发自用,但是为了更好的提高自发自用率,提高光伏电站收益率,也配置储能,光储更好的融合增效,必须做分布式的发电预测,也要考虑用电企业负荷预测。发电预测、负荷预测、电价预测,现在是电价波动的情况下,三个预测融合之后综合的光储协同的智能化能量管理,实现整个光储系统的经济化最优,让用电户收益最大化。

  很多人认为火电的灵活性改造主要是发电主机的事,实际上火电灵活性改造对辅机影响非常大,对辅机提出了更高的要求。目前大型火力发电机组基本上在北方,发电机组几乎全部采用空冷技术,在深度调峰负荷运行的时候,在冬季气温极低的时候,机组低负荷运行的安全风险非常大,易发生事故,轻的造成经济损失,重的影响正常运行。

  电源侧我们主要聚焦于光伏逆变器这块的研发、生产和应用,逆变器我们的主打产品是1.5千伏高压的逆变器,还有集中式的逆变器,现在都已大规模应用。在电网方面,特变电工聚焦特高压的柔性直流领域,目前我们开发的特高压的柔性直流的换流阀,在2020年的时候已经在工程中得到很好的应用。

  传统电力系统的可靠性问题无非就是减少故障发生的概率、缩短故障恢复的时间,这里面基本上离不开数字化赋能,大家都有很深刻的体会,但是对于新型电力系统来说,未来新型电力系统能在数字化的支撑情况下去充分的利用分布式能源的特点,因为分布式能源能够为电力系统提供分布式的弹性。




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