新型电力系统的稳定性与气候条件密切相关,近年频发的极端天气使精确的气候变化预测能力成为电力系统刚需。
6月12日,在由国网四川省电力公司、四川省电力行业协会、四川省电机工程学会指导,清华四川能源互联网研究院与天府永兴实验室新型电力系统研究中心联合主办的“兴隆湖能源电力高峰对话——极端气象条件下新型电力系统构建”专题论坛上,业内专家围绕如何在科学有序实现“双碳”目标背景下增强电力系统应对极端气象条件的能力展开探讨,为电力安全保供把脉问诊。
新型电力系统对气象极度敏感
“去年夏天,四川遭遇了历史同期最极端高温、最少降雨量、最大电力负荷的‘三最’叠加局面,全省电力系统面临严峻挑战。”四川省能源局副局长林挺介绍,“三最”叠加给四川省社会经济发展造成了严重影响,同时暴露了以可再生能源为主的电力系统在极端气温条件下的诸多短板。“要进一步增强系统观念,加快新型系统电力建设,增强供电保障能力。”
中国科学院院士周孝信采用情景分析法研判了2020-2060年中长期能源电力发展趋势,并探讨了我国未来能源电力系统发展前景。他指出,根据非化石能源电力按照发电煤耗法计算,2035年我国非化石能源发电量占比将达52.9%,2060年达93.5%。“2035年电源装机情况较均匀,风电装机约8亿千瓦,煤电11亿千瓦,核电1.4亿千瓦;电力情况也比较均匀,煤电发电量占比超1/3。2035年,非化石能源消费比重在2030年达到25%的基础上进一步大幅提升,可再生能源成为主体电源。”
不论从发电、输电还是用电来看,新型电力系统的各关键环节都与天气、气候密切相关。“从发电端看,传统能源和可再生能源对天气变化高度敏感。从输电环节看,输电线路对灾害性天气高度敏感,极端高温和持续性高温对用电负荷影响巨大。”中国气象局风能太阳能中心科学主任申彦波坦言。
针对2023年汛期气候趋势预测,申彦波分析:“从气象情况分析,全国不同地区今年汛期可能经历的主要气象灾害不尽相同。东北、华北主要以暴雨洪涝为主,长江中下游区域以高温、气象干旱为主,海南地区台风为主,云南要注意地质灾害,新疆要注意高温影响。长江中游地区,包括四川东部今年可能会发生阶段性干旱,有中等及以上气象干旱风险。”
突破性灵活调节手段依然欠缺
中国电科院首席技术专家惠东认为,未来新能源将逐渐从装机主体变为电量主体,再变为出力主体。“这就需要考虑电网传统惯量受到制约后,电力系统是否还能承载更多新能源,承载是否达到饱和。以现有电网技术看,新能源渗透率无法超过50%。”对此,有业内专家指出,新型电力系统的保供矛盾本质针对的是新能源在各时间尺度上的波动与灵活性调节能力匹配之间的问题。