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“在‘十四五’时期，中国陆上风力发电和太阳能发电全面低于平价或火力发电，预计部分地区可以实现低价。 而且，随着大规模新能源接入电网，电力系统需要在随机变动的负荷诉求和随机变动的电源之间实现供需平衡，其结构形态、运行控制方法和计划建设发生了根本变革，新一代电力系统和新能源 ”。 中国工程院院士刘吉舆最近在中电车举行的“年中国电力技术经济高端论坛”上表示。
根据中电车日前发布的《年前三季度全国电力供求状况分析预测报告书》(以下简称“报告书”)，前三季度全国电源工程建设完成投资3082亿元，比上年同期增加51.6%，其中“风景”发电投资分别为138.4% 全国非化石能源发电设备容量共计8.9亿千瓦，占总口径发电设备容量的42.6%。
新能源比例高会给电力系统带来那些挑战吗？ 在“十四五”时期，如何应对和应对这些挑战？ 成为专家热议的焦点。
电力结构变得更“绿色”
清华大学气候变化与可持续快速发展研究院最近共同发表的《中国长时间低碳快速发展战术与变革路径研究》显示，在低碳路径下，中国能源消费总量在2030年至2035年之间达到高峰，在“14五”期间非化石能源
中国工程院院士郭剑波指出，为了建立清洁低碳、安全高效的能源系统，中国的能源变革主要朝向两个方向进行:终端消费方面，电力深度取代化石能源。 能源生产方面，开发利用新能源作为电能。
根据上述《报告》，截至今年9月，中国并网风电为2.2亿千瓦，并网太阳能( 000591，算是股票吧)发电2.2亿千瓦，合计占全国全国口径发电设备容量的21.05%。 全口径并网风电和并网太阳能发电量共计5331亿千瓦，占全国规模以上电厂总发电量的9.8%。
“据预测，2030年全国新能源总发电量将达到20%，2050年达到48%。 将来，新能源电量高的电力系统将从局部地区逐渐扩大到全国。 ”。 郭剑波指出。
中电车领域的迅速发展和环境资源部副主任张琳说，在“十四五”时期，“风景”将是可再生能源开发主题的增量。 “预计2025年风力发电、太阳能发电的设备都将突破4亿千瓦，非化石能源的设备将超过50%，电力碳排放强度将下降5%。 ”。
水力发电计划设计院总院副部长易跃春表示，根据2060年前努力实现碳中和的目标，推算出可再生能源约占中国一次能源消费总量的75%。
经济和安全问题必须得到解决
根据中国人民大学应用经济学院郑新业教授提出的“不能能源三角”理论，任何能源供应都充足，价格便宜，清洁环保。 与高比例的清洁电源联网后，“经济帐户”和“安全帐户”怎么计算？
对此，易跃春说，近中期提高新能源消纳能力的第一障碍不是技术问题，而是经济和机制问题。 “电力系统的硬件结构决定了新能源的消化潜力，而政策和经济激励决定了消化潜力是否能逐一发挥。 在中期，“挖掘”是促进新能源消化最经济、比较有效的措施。 ”。
现在国家电网经营区域内的大型新能源场站4000多站，西北新能源场站超过1500站，分散发电约170万站。 郭剑波预测，未来中国新能源发电单位将达到数千万，气象环境、运行控制等信号将达到数十亿，系统调度运行极其多，复杂，部署措施难以控制和实施。 “以某省级电网为例，在火力发电最小技术输出为50%的条件下，新能源的消纳问题非常突出。 新能源发电量达到30%时，新能源的电力限制率达到23%，出现新能源供电的所有时间段。
“2019年，在国家电网企业经营区内，新能源日最大电力变动将达到1.07亿千瓦，占该装机的31%，预计2050年新能源日最大电力将超过10亿千瓦。 ”郭剑波表示，“变动电力相当于当时的通常电源火灾、水力发电总装机容量，仅靠通常的电源调节难以应对新能源日内的工作力变动，新能源的消纳挑战巨大。 ”。
“另外，新能源的峰值输出功率大、电量小、保证峰值输出需要动员巨大的柔性资源，但对年发电量的贡献极小。 将来，在高比例新能源电力系统中，保证峰值输出的全额缴纳成本很大。 ”。 郭剑波指出，年新疆电网风电功率激增至890.5万千瓦，占风电装机容量的46%，持续时间仅为5分钟，累计电量为74万千瓦，但对应的电量只占全天风电发电量的3.3%。
在安全方面，郭剑波坦率地说，新能源的大规模接入占常规单元的通电空之间，或者系统的运行调频能力下降，无效支持不足，电压稳定问题突出，限制风险增加了。
灵活的电力系统很多
对于高比例新能源电力系统的情景下电力系统的一些变化，郭剑波认为可能有两种进化方法:通过改造新能源电厂，使其具有同步发电机的特征。 改造以前传达的发电站，使之具有变频器的特征，该方法的系统稳定性、解体理论和做法与以前传达的电网不同。
另一方面，对于新能源既不参与电力平衡调整也不参与电力平衡调整的“权利责任利”的问题，郭剑波表示:“由于新能源发电不明确、边际价格低等优势，电量总量与时空不平衡相矛盾，新
易跃春指出，数字化和新闻化技术被广泛应用，大大提高了系统的安全性和灵活性。 电力系统的灵活性，从现在的发电侧向主要发电侧、电网侧、顾客侧重新转换，构筑对应高比例可再生能源的智能电力系统。 “另外，可再生能源的迅速发展面临的空之间的迅速发展制约开始出现，“十四五”必须关注其开发和国土空之间的计划联系。 ”。
