连日来,山东正积极组织2025年新能源机制电价竞价,这是全国首次开展的新能源机制电价竞价,标志着136号文件在山东省正式落地。近年来,山东通过技术创新、市场机制完善和政策支持,加快构建新型电力系统。
山东是我国重要的人口大省、资源大省和经济大省,“风光”资源禀赋优越,海陆开发场景丰富,新型电力系统建设具有显著优势,对全国也有着重要的示范作用。
优势得天独厚:山东能源转型具有代表性、典型性
山东在建设新型电力系统中具有得天独厚的优势,总体呈现“一多两大三强”的特点。
“一多”指山东电网服务客户数量全国最多。截至目前,山东电网服务电力客户达5835万户,全国第一。预计今年,全省电力客户数量将在全国率先突破6000万户。
“两大”指山东电网规模全国最大及新能源装机规模省级电网最大。山东电网已建成“五交四直一环网”国内最大的交直流混联电网,220千伏电源点实现县域全覆盖,35千伏及以上电网“N-1”通过率达100%。基于坚强可靠的电网支撑,山东成为全国新能源装机规模最大的省级电网。截至今年7月底,山东新能源装机容量达1.2324亿千瓦,其中光伏装机9130万千瓦,风电装机2749万千瓦,新能源装机已成为山东新增电源装机和新增发电量来源的主体。
“三强”分别指经济大省电力保障强、绿电大省新能源消纳强和统一市场资源配置强。今年山东省有望成为北方第一个、全国第三个GDP过10万亿元的省份,经济发展带动用电负荷快速增长。今年度夏期间,山东电网负荷八次刷新历史纪录,首次突破1.3亿千瓦。作为绿电大省,山东积极服务新能源消纳,目前使用的每3度电中至少有1度电是绿电。山东新型储能规模全国领先,国网山东电力取得6座抽水蓄能电站的主导开发权。
作为全国唯一电力市场建设综合改革试点,山东在全国率先建成“中长期+现货+辅助服务+零售”的全周期全品种电力市场架构,打造了主体类型最全、要素最完整的省级电力市场体系,在全国受端省份中电力现货市场首家转入正式运行,有力促进了各类电力资源优化配置。同时,作为国家首批新能源上网电价改革试点省份,山东在全国率先发布省级实施细则,首次组织开展新能源机制电价竞价工作,136号文件在山东率先落地。
风险挑战加剧:山东能源转型具有挑战性、紧迫性
优势与挑战并存。随着新型电力系统加速构建,电力系统的特性也发生深刻变革,电网面临的风险挑战也不断加剧。
以新能源为主体是新型电力系统的最大特征。然而新能源出力“靠天吃饭”,具有明显的随机性、间歇性、波动性,极热无风、晚峰无光。以7月3日为例,山东电网当天光伏出力最高达5009万千瓦,而在晚间负荷高峰时段,光伏出力几乎为零。一天之中要平衡如此大的波动,电网调度的难度可想而知。
而大规模、高比例的新能源接入,让电力系统“双高”(高比例可再生能源、高比例电力电子设备)特性凸显,低惯量、低阻尼、弱电压支撑等问题日益突出。特别是山东新能源装机中半数为分布式光伏电站,其规模已接近6000万千瓦,在中午光伏大发时段易出现潮流反送问题,影响主网安全。
国网山东电力运维的电网规模大,其稳定机理复杂,交流、直流、新能源连锁反应强烈,电力电子设备与交流电网相互作用,易出现宽频振荡等新型稳定问题,并网设备海量化且控制复杂,局部小事件可能引发大电网安全运行问题。
而近年来,恶劣天气频发,供需平衡难度越来越大。高温、寒潮等恶劣天气多发,空调等控温负荷规模大、攀升快,叠加新能源出力下降情况,供需形成“剪刀差”。以2023年冬季寒潮为例,传统冻雨带、覆冰舞动区域向北拓展,山东电网部分线路出现严重覆冰,给电网安全带来挑战。
此外,车网互动、虚拟电厂、负荷聚合商等新型主体不断涌现,负荷特性从传统的“刚性、纯消费型”向“柔性、生产与消费兼具型”转变,电力系统运行模式亟须从“源随荷动”向“源网荷储协调互动”转变。
创新驱动破局:以创新研究增强系统韧性、可靠性
无论是新能源的不确定性,还是负荷侧愈发柔性,抑或是极端天气的多发性,都给电力系统这个必须平衡稳定的系统带来了很多的“任性”。
如何应对这种“任性”?唯有提高系统“韧性”,即进行能源电力的系统性重构,而这种重构只有靠科技创新、机制创新。
就在9月1日,经山东省能源局批复,国网山东电力牵头成立山东省新型电力系统研究中心,标志着山东新型电力系统建设迈入新阶段。该中心致力于新型电力系统关键技术攻关和政策机制研究,是山东构建新型能源体系、推动绿色低碳转型的重要智库平台。
据了解,国网山东电力将依托新型电力系统研究中心,重点围绕电力保供、电网安全、能源转型、新要素新模式发展等领域,统筹开展电力系统全要素研究,发挥好高端智库和高等咨询平台作用,为政府和企业提供决策支持,为现代化强省建设提供坚强能源电力支撑。
例如,针对电源结构、负荷特性、电网形态的深刻变化,能源政策、电力市场、电价机制等要素深刻影响源网荷储各主体运行方式,该中心将开展覆盖源网荷储、技术、市场、政策等新型电力系统的全要素规划研究。再如,针对气候异常加剧、极端天气频发给电力系统安全可靠运行带来的冲击,该中心将统筹开展电力系统安全和保供研究,不断提升电力系统“韧性”,筑牢本质安全防线。
当前,136号文件正在山东加速率先落地,全国首个特高压“双环网”结构正在加速建设,“十五五”规划正在加速编制,唯有加强新型电力系统研究,才能确保能源电力安全发展、绿色发展、创新发展。
山东一系列先行先试的特色实践,既昭示了山东新型电力系统建设蹄疾步稳的铿锵步伐,也将为全国新型电力系统建设蹚出示范路径。
感谢丨国网山东电力 毕建伟 王斌
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