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截至目前，我國第一批以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)（以下簡稱“沙戈荒”）為重點的大型風(fēng)電光伏基地建設(shè)項目共9705萬千瓦全面開工，第二批基地項目陸續(xù)開工建設(shè)，第三批基地項目清單已于近期正式印發(fā)實施。

據(jù)測算，“沙戈荒”新能源理論可開發(fā)量巨大，并網(wǎng)對電力系統(tǒng)提出更高要求。在業(yè)內(nèi)人士看來，“沙戈荒”大型風(fēng)光基地開發(fā)外送意義重大，解決“沙戈荒”新能源大基地建設(shè)與電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的匹配問題，既要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各方電源發(fā)展，也要提升電力外送技術(shù)，更需提高其靈活性調(diào)峰常態(tài)化能力。

那么，如何秉持系統(tǒng)觀念做好清潔能源電力外送規(guī)劃？如何通過技術(shù)創(chuàng)新保障電力系統(tǒng)安全？如何提高電源靈活性調(diào)峰常態(tài)化能力？近日，在“支撐沙戈荒大型風(fēng)光電基地外送的先進源網(wǎng)技術(shù)專題研討會”上，與會專家給出了真知灼見。

對網(wǎng)架、設(shè)計、成本疏導(dǎo)等

提出新要求

眾所周知，“沙戈荒”大型風(fēng)光基地開發(fā)外送意義重大，是保障國家能源安全、構(gòu)建新型能源體系的重要舉措，對電力系統(tǒng)提出了新要求，即對電源靈活互濟技術(shù)要求高，對送受端網(wǎng)架形態(tài)要求高，對組網(wǎng)設(shè)備和調(diào)控模式要求高，對廊道方案、電源及外送設(shè)施設(shè)計要求高，并對源網(wǎng)各主體成本疏導(dǎo)機制提出新需求。

“國繞上述新要求，我們構(gòu)想了‘沙戈荒’大型風(fēng)光基地外送關(guān)鍵技術(shù)框架，包括新型電源、外送系統(tǒng)構(gòu)建、關(guān)鍵設(shè)備及控制、外送工程設(shè)計關(guān)鍵、價值量化及市場機制五個技術(shù)領(lǐng)域。”國網(wǎng)經(jīng)濟技術(shù)研究院有限公司副總經(jīng)理李暉表示，他們提出堅持系統(tǒng)規(guī)劃觀念，確保“沙戈荒”大型風(fēng)光基地安全外送；堅持保供定位，充分發(fā)揮“沙戈荒”直流系統(tǒng)功能；加強直流技術(shù)儲備，著力提升交直流相互適應(yīng)能力；提高通道外送經(jīng)濟性，完善各主體成本疏導(dǎo)機制。

中國華能集團有限公司清潔能源技術(shù)研究院副院長郭小江表示，“沙戈荒”地區(qū)的特性對新能源設(shè)備運行提出了更高要求。未來需研發(fā)適應(yīng)“沙戈荒”的風(fēng)電技術(shù)，提高風(fēng)電機組的可靠性和環(huán)境的適應(yīng)性；需研發(fā)具備高效發(fā)電能力、抗遮擋的新型電池組件技術(shù)和柔性支架技術(shù)。

為解決以往新能源場站在規(guī)劃階段各專業(yè)數(shù)據(jù)一致性較差、源網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)不匹配、源網(wǎng)調(diào)度運行經(jīng)濟性欠佳等問題，郭小江建議，開發(fā)集資源評估、選型選址、場群設(shè)計、并網(wǎng)分析、生產(chǎn)模擬于一體的大型能源基地規(guī)劃優(yōu)化平臺，可實現(xiàn)大型能源基地的全流程一體化開發(fā)設(shè)計。

應(yīng)推動就地消納

與開發(fā)外送并舉

除解決電力系統(tǒng)的高標(biāo)準(zhǔn)問題外，如何提高“沙戈荒”可再生能源外送比例，也是擺在各方面前的一道必答題。目前，“沙戈荒”大型風(fēng)光基地建設(shè)面臨新能源與電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力建設(shè)不匹配的難題，以及新能源大規(guī)模并網(wǎng)對電網(wǎng)規(guī)劃要求更高、新能源大規(guī)模開發(fā)外送技術(shù)亟待創(chuàng)新等挑戰(zhàn)。

中國能源建設(shè)股份有限公司電力規(guī)劃設(shè)計總院電力發(fā)展研究院副院長劉強表示，在優(yōu)化配置“沙戈荒”大型風(fēng)光基地電源方面，需堅持系統(tǒng)觀念、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、清潔低碳、經(jīng)濟合理的原則。此外，還要以清潔、高效、經(jīng)濟、安全、可靠為目標(biāo)，優(yōu)化基地外送電源規(guī)模配置，更要“三位一體”（大型風(fēng)光基地+先進煤電+特高壓通道）開發(fā)布局基地電源，堅持風(fēng)光電基地、調(diào)節(jié)配套常規(guī)支撐電源與通道起點一體化布置于合理半徑范圍，應(yīng)綜合考慮規(guī)模、布局、電網(wǎng)網(wǎng)架等明確接入方案。“我們認為，新能源基地一般宜布局在換流站周邊合理范圍內(nèi)，距離越近效果越好。”

郭小江認為，推進“沙戈荒”大型風(fēng)光基地一體化調(diào)控的應(yīng)用示范，需加快推進適應(yīng)“沙戈荒”環(huán)境的風(fēng)電、光伏發(fā)電、儲能等技術(shù)發(fā)展及CCUS（碳捕集、利用與封存）技術(shù)的推廣應(yīng)用。同時，要加強火電靈活性改造、儲能、氫能等調(diào)節(jié)技術(shù)發(fā)展，加強輔助服務(wù)等支持政策引導(dǎo)。此外，還需引入高耗能企業(yè)及產(chǎn)業(yè)并向“沙戈荒”地區(qū)轉(zhuǎn)移，推進“沙戈荒”大型風(fēng)光基地電能實現(xiàn)就地消納與開發(fā)外送并舉。

在國家電力投資集團有限公司光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心研究員李曉峰看來，我國新能源裝機容量持續(xù)高速增長，非同步電源逐步成為新型電力系統(tǒng)的主體，電源對電力系統(tǒng)的電壓、慣量支撐能力日益下降。新型電力系統(tǒng)建設(shè)迫切需要高效率的動態(tài)電壓和慣量支撐設(shè)備，新型同步調(diào)相機可解決此問題。

李曉峰解釋道，調(diào)相機在新型電力系統(tǒng)中可以起到短路容量支撐、提供轉(zhuǎn)動慣量、快速響應(yīng)高性能勵磁系統(tǒng)等作用。因此，建議加快前沿技術(shù)攻關(guān)研究，開發(fā)高慣量調(diào)相機、儲能調(diào)相機、雙軸勵磁調(diào)相機等新技術(shù)。

需提高電源的靈活性調(diào)峰

常態(tài)化能力

與會人士認為，新型電力系統(tǒng)建設(shè)是以支撐實現(xiàn)“雙碳”為主要目標(biāo)，從電源端來看，火電、水電、新能源、儲能等各類電源除需多能互補協(xié)同發(fā)展外，更需提高電源的靈活性調(diào)峰常態(tài)化能力。

哈爾濱電氣集團有限公司工程研究中心低碳能源研究所副經(jīng)理劉鑫指出，在靈活性電源嚴(yán)重缺乏的大環(huán)境下，火電機組逐漸由傳統(tǒng)的提供電力、電量的主體電源，轉(zhuǎn)變?yōu)橄螂娏ο到y(tǒng)提供可靠容量、調(diào)峰調(diào)頻等輔助服務(wù)的基礎(chǔ)性、支撐性、靈活性調(diào)節(jié)電源，實現(xiàn)在役煤電機組靈活性調(diào)峰常態(tài)化發(fā)展。針對“沙戈荒”地區(qū)新能源間接性、不穩(wěn)定性的特點，需要火電機組起到大調(diào)節(jié)量、基礎(chǔ)保障、調(diào)峰調(diào)頻的作用。

為了提高電源的靈活性調(diào)峰能力，劉鑫表示，他們提出兩個新型先進煤電深度調(diào)峰技術(shù)——15%-100%深度調(diào)峰技術(shù)和0-100%全負荷調(diào)峰技術(shù)。其中，15%-100%低負荷深度調(diào)峰技術(shù)已研發(fā)完成并通過驗收，具備工程化應(yīng)用能力，可有效提高鍋爐及輔機運行靈活性。0-100%全負荷調(diào)峰技術(shù)可以通過壓縮空氣儲能與火電耦合調(diào)峰、熔鹽儲能與火電轉(zhuǎn)合調(diào)峰、抽水蓄能與火電機組耦合調(diào)峰三種路線實現(xiàn)。

清華大學(xué)電機系教授夏清分析，如今高比例可再生能源電力系統(tǒng)面臨諸多挑戰(zhàn)：新型電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型將經(jīng)歷從量變到質(zhì)變的過程；新型電力系統(tǒng)面臨時間和空間兩個維度的電力不平衡；新能源除提供零碳正外部性外，還需要大電網(wǎng)提供強大的時空靈活性。應(yīng)對挑戰(zhàn)需要提高電力系統(tǒng)的靈活性調(diào)節(jié)能力，一方面，電力網(wǎng)絡(luò)提供空間尺度的靈活性，即通過電力互聯(lián)實現(xiàn)靈活性資源的空間互濟；另一方面，多類型靈活性資源提供不同時間尺度的靈活性。其中，電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)對荷端靈活性資源的聚合，以及新能源發(fā)電與荷端靈活性資源的互動。

“靈活性資源在時間尺度上進行源荷協(xié)同互補可以保障電力系統(tǒng)安全運行；在空間尺度上利用跨區(qū)互聯(lián)大電網(wǎng)保障電力電量平衡。”夏清建議，可針對“沙戈荒”大型風(fēng)光基地，利用光熱、電化學(xué)儲能等靈活性資源消除“沙戈荒”基地出力時間不平衡的問題，實現(xiàn)長期穩(wěn)定的能量外送，提升外送線路的利用率。 

原標(biāo)題：“沙戈荒”綠電外送需多方聯(lián)動發(fā)力