弃风弃光,电网不是唯一的责任主体
伴随着风力发电和太阳能发电的发展,弃风弃光问题一直困扰着发电企业和电网企业。
究其原因,我理解主要有以下几个。
发用平衡的原因
电网需要发电和用电平衡,而风光都具有随机性,且发电与用电很难匹配。最典型的就是农村地区白天用电很少而光伏发电最大,这样就无法消纳了。所以储能现在是必要的配置。
其实在这个角度下看,各类发电形式都存在受限的问题。多年来发电设备有效利用小时数持续走低,就是直接的证明。
(图片来自中电联网站)
送出受限的原因
这种问题主要是针对于大型风光发电基地,比如现在的三北地区,风光装机容量巨大。但远离负荷中心,本地负荷完全无法消纳风光发电,所以需要远距离输送到东部负荷中心。
大型风光基地的电力要送出,需要大通道,比如国网公司持续推进的特高压工程。但总的来说,外送通道建设于风光发电规模而言相对滞后,因此送出受限。
对于建成的送出通道,由于受到电力系统稳定的限制,输送规模也是受限的。所以现在要求对所有的大型风光发电要进行详细的参数、模型报送,调度机构进行仿真计算,从而尽最大可能掌握机组特性,挖掘送出能力。
(图片来自国家电网公司网站)
其实,对于分布式光伏也有同样的问题。就如我们前面文章所强调的,分布式光伏要以就地消纳为特征,不允许反送220kV系统。而在各个层面上,配电变压器容量、低压电网设备状况等因素都可能限制电量的消纳。
系统调峰能力不足
由于风光具有很强的随机性,因此要求电力系统必须具备强大的调峰能力。目前,调峰还主要依赖于火力发电。
然而,即要求火力发电为风光发电让路,又要求火力发电为风光发电作为备用,这是非常矛盾的,对火力发电提出了很大的挑战。这即涉及到机组本身的性能问题,也是经营、经济性问题。
特别是叠加冬季热电供热需求。如果负荷水平低,为了保持发电用电平衡,且保证供热,则必须限制风光发电。2022年春节期间,就有的地区大面积限制了分布式光伏发电。
解决这一问题,就需要大力提高系统的调峰能力。比如对煤电机组进行灵活性改造,比如合理布局建设抽水蓄能,比如有序推进电网、电源、负荷侧储能建设等等。
最后要说
我觉得不能总是一味要求电网对风光发电完全消纳,这个难度会越来越大。对于风光发电,必须要做到的是合理布局,主动结合电网、负荷等情况,有序建设。
要注意就地消纳的问题,要考虑电源建设和负荷需求的匹配,尽最大可能减少远距离传输,特别是分布式。
对于风光发电,电网原理上只能做到“接纳”,而消纳则是事关源网荷储各方的问题,需要综合性方案解决。
(本文来自今日电力公众号)
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