新型電力系統的構建需要以規劃為統領，統籌安全、經濟、低碳等多目標，創新電力規劃方法。
今年初中央提出構建新型電力系統命題后，國網在打造新型電力系統過程中選擇了福建、浙江、青海作為省級示范區，西藏藏中、新疆南疆、河北張家口作為地區級示范區。目前，這些示范區建設正在加速推進。近日舉行的“2021年新型電力系統實施路徑研討會”上，國網能源研究院有限公司邀請了相關專家及六大示范區建設者展開了討論。
特別值得關注的是，在新型電力系統示范區構建中，電力系統的基礎控制技術和運行機理正發生著深刻的變化，電力電量的平衡、安全穩定控制等面臨前所未有的考驗。
諸多難題待深入研究
業內專家表示，從平衡角度來看，在新型電力系統構建中，電力系統運行機理發生了變化，從“源隨荷動”轉為“源荷互動”，傳統的平衡方式是單向鏈條，電源側跟蹤負荷變化，未來新型電力系統的平衡將會出現一些新特征，給原有電網帶來極大挑戰。
“浙江電網是典型的受端電網，負荷超過1億千瓦。進入億級電網時代，在能源資源相對匱乏的受端地區構建新型電力系統，我們既要保障電力安全可靠供應，又要推動綠色低碳轉型，還要促進能效提升，任務非常艱巨。”國網浙江省電力經濟技術研究院副院長孫可表示，“外來電力的不確定性如何應對，間歇性、波動性的新能源如何滿足高質量的用電需求，大規模的分布式電源如何消納，都是擺在我們面前的嚴峻挑戰，迫切需要提升電網彈性，實現‘源網荷儲’統籌協調一體化發展。”
國網福建省電力經濟技術研究院副院長方朝雄表示，在構建新型電力系統論證過程中，福建重點打造具備供需自我平衡能力的省級新型示范區。未來，福建能夠實現高比例新能源供需平衡，并挖掘不超過10%的需求側響應資源，實現低風無光等極端場景下的供應保障。“不過，海上風電、分布式光伏爆發性的開發導致福建省新能源并網消納問題突出，如何有序接入和并網消納是解決問題的關鍵。”
據悉，新型電力系統示范區構建中，除了受新能源消納問題困擾外，冀北、青海、西藏藏中等示范區遇到的問題更為棘手，在消納新能源的同時還要考慮安全穩定保供難題。
國網西藏電力有限公司發展部副主任格桑晉美直言，西藏目前以徑流式水電和光伏為主，日內、年內平衡均較為困難，新能源出力和負荷特性時間維度嚴重不匹配。尤其是保供形勢比較嚴峻，受西藏常規電源建設進度的影響，保供形勢嚴峻。從“源網荷儲”來講，目前協調發展比較困難，存在電網網架結構薄弱和空心化問題。
技術創新異常迫切
面對電力保供、高比例新能源消納等難題，業內專家認為，新型電力系統整體構建過程中對系統級和單向突破技術的需求異常迫切。因為在未來相當長一段時間，電力系統仍以交流電技術為基礎，傳統安全穩定問題仍將長期存在。例如，高比例新能源和電力電子動態設備接入系統后，電網特性發生深刻變化，穩定基礎也面臨一些挑戰，計算控制邊界和防御策略都需要相應的調整，新型穩定問題也需要深入分析。
國網能源研究院有限公司能源戰略與規劃研究所副所長劉俊表示，隨著電源結構以火電、水電為主逐步向以新能源為主轉變，受新能源單體容量小、能量密度低、電力電子器件構成等影響，電源側形態將逐漸從高參數、大容量的常規電源向海量微小電源轉變，從同步并網向非同步并網轉變，從集中式控制為主向集中式和分布式控制并舉轉變。
“轉變過程中，我們亟需創新‘源網荷儲’協同發展技術、電力系統安全穩定防御技術、氫能技術、儲能技術等，比如，建設‘源網荷儲’協同調控平臺，集中調控各類‘源網荷儲’資源，具備適應客戶側資源調控的安全穩定控制、市場交易申報優化出清等功能。”劉俊認為，利用精準負荷控制技術，確保大電網安全經濟運行。
呈現跨系統化特征
業內專家認為，新能源這個“調皮的小孩”對電力平衡、安全運行的支撐能力弱，新型電力系統下保障安全穩定電力供應，需要各類電源的協同作用，各類電源要相互的耦合、協調、協同是構建新型電力系統的方向。
在劉俊看來，電力系統的平衡方式呈現高度的供需互助化和跨系統化，所以，新型電力系統的構建需要以規劃為統領，統籌安全、經濟、低碳等多目標，創新電力規劃方法。在規劃階段充分考慮源荷運行特征變化帶來的概率風險、交直流混合電網的安全評估等因素，全面模擬新型電力系統可能的發展場景。
格桑晉美建議，在推動新型電力系統機制建設過程中，政府層面需在價格、成本疏導上給予一些支持。另外，電網企業與發電企業可深化合作，加強政產學研用的協作，實行共商共建共享的機制，以推進示范區的各個項目能夠盡快落地。
