新能源电力接入对电网规划的影响研究
​李嘉铭
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​李嘉铭,. 新能源电力接入对电网规划的影响研究[J]. 电网技术研究,2023.7. DOI:10.12721/ccn.2023.157305.
摘要: 在我国能源转型发展的大背景下,国家对电网规划提出了更高的要求,我国未来电网发展重点将集中于“三型两网”,即新能源、节能、清洁能源发展。对于新能源开发,国家支持以“四个替代”为目标的政策出台,通过调整不同能源结构和用电结构,来达到新一代清洁低碳、安全高效的用电方式。本篇文章主要对新能源电力以及电网规划的具体内容进行了介绍,进一步探究新能源电力接入对电网规划的影响,以供相关人员学习参考。
关键词: 新能源电力;电网规划;影响研究
DOI:10.12721/ccn.2023.157305
基金资助:

一、新能源电力概述

新能源电力行业是国家大力支持的战略性新兴产业,对国民经济发展和社会进步具有重大意义,新能源发展是我国当前和今后一段时期调整经济结构、转变能源消费方式的重要手段。国家发改委、财政部、国家能源局成立了新能源产业协调小组进行专门指导,以可再生能源发展战略为指导,坚持绿色低碳发展,推动能源转型和技术创新,逐步建立完善可再生能源绿色低碳开发利用激励约束机制,促进资源开发和环境保护协调平衡、协调发展,坚持保障性收购与竞争性配置相结合,加快完善竞争性配置体系,有序引导可再生能源发电项目有序开发和建设,统筹考虑煤电替代、煤电机组改造、可再生能源电力消纳及其他相关利益分享政策[1]

二、电网规划的具体内容

(一)配电网规划

在发展和规划配电网时,应根据各地区社会经济发展需要和电力供需平衡,结合国民经济和社会发展中长期规划,编制配电网规划,明确区域内配电网的总体布局,明确配电网规划与城市总体规划和土地利用总体规划相衔接的原则,制定配电网长远发展规划。对区域配网与城市整体规划进行技术经济分析,在城市总体规划中确定配电网电源规模,并通过与其他专项规划或区域专项规划相衔接形成合理布局。

(二)网架结构规划

网架结构规划是指根据国家发展战略、资源状况以及电力工业规划,分析电力发展阶段和经济目标,在确保电力安全可靠供应,减少污染物排放,改善大气环境质量的前提下,根据国家电网建设目标,提出适应现代能源供应需求,加快建设特高压电力系统的基本要求。结合区域电网发展战略以及区域内能源生产、消费特性变化,结合各城市用电负荷特点、电力供应方式及用户用电负荷需求变化等情况,研究提出合理规划布局的网架结构设计方案。建立不同地区电网结构规划模型,分析与预测本地区电网布局的主要影响因素和主要指标。

(三)供电可靠性规划

按照国家电网供电可靠性评价体系,对现有发电企业供电可靠性评价的主要指标及其主要结果进行评价,根据评价结果计算供电可靠性指标,对现有供电可靠性与新装机容量规模进行比较,对原厂配网部分进行重新定位和划分负荷等级,对新装机容量达到规划设计容量的电厂进行可靠性评价,通过统计和调查后确定可靠率及主要目标值、技术经济指标以及各类型线路等级所占比重等[2]

三、新能源电力接入对电网规划的影响研究

(一)新能源发电与电网直接关系密切

在我国,新能源电力属于清洁低碳能源,具有电力种类多、使用频率高、可再生特征明显、发输售用环节对电力系统影响较大等特点,因而新能源发电对系统稳定运行的影响不容忽视,影响范围广、持续时间长。在电力系统中,新能源机组的出力会受到电源结构、传输损耗、负荷特性和用户类型等因素的影响,其中,风电、光伏发电所产生的电能,是通过大容量变电站输送到电网的,因此,不同地区电网对新能源电力的输送能力也存在一定差异,为更好地保障电能质量和电能传输安全,需要针对不同地区电网的特点进行合理规划,提高新能源发电量和传输能力,保障电网正常运行。

(二)新能源发电并网运行时对系统安全、稳定运行水平也会产生一定影响

在电力系统中,风电、光伏发电等新能源发电系统是一种多能互补的新型电源。由于它们具有较高的发电效率,能在系统中同时接入多种电源,以提高电网运行方式的灵活性和适应性,满足电力系统的需要。同时,新能源发电可通过提高电源的利用率来实现电力系统的低碳化,但由于新能源的低水平运行特性或受运行方式的影响,使得其会受到各种因素的影响,从而导致电力系统的安全稳定运行水平出现波动。因此,新能源发电并网后,电网调度部门需要采取相应的应对措施,保障电力系统的安全、稳定运行水平在一定范围内。

(三)新能源消纳需要不同区域电网间合理平衡和优化运行方式

新能源出力随机性大,当新能源电量密度较大时、当新能源负荷密度较小时,电网可能会出现间歇性和突发性电力供应缺口,系统平衡和稳定会受到影响,同时新能源出力也会受到一定影响,从而影响系统的安全可靠性。为此,在不同区域电网间合理平衡和优化运行方式应成为电网规划的重点。首先,要考虑电力负荷的结构决定了火电机组上网负荷与电网负荷的比例关系,不同区域电力系统的负荷结构存在较大差异。其次,可再生能源的接入使得电网间歇性越来越大,而火电机组的出力随电力供求关系变化较大,因此需要对火电机组的运行方式进行调整:增加火电机组出力,保证电力供需的基本平衡,降低火电机组的出力和运行频率使其在电网中处于比较正常的地位,综合考虑各机组的出力需求合理调整火电机组的出力[3]

(四)实现电力基础设施建设,完善综合管网系统

为满足新能源接入需求,保障电网安全稳定运行,应加强电力基础设施建设,完善综合管网系统,从电网建设与管理上提高新能源接入电力设备运行效率与可靠性。其中,电网建设方面,主要包括电网扩容与改造、配网自动化与智能化项目三个方面,配电网扩容方面需重点考虑电源和输变电设施的容量需求,增加电压等级、提高电网运行可靠性等。配电网升级方面需要着重考虑电网供电能力提高与负荷侧变化、电网供电可靠性与设备使用寿命周期、电源规划指标与电网结构变化以及电网发展与环境保护等。

结语

综上所述,新能源电力的迅速发展给电网带来了发展机遇,而电网规划的主要任务就是保证供电区域内的可靠供电,电网规划需要根据新能源特点对电力系统进行合理的规划、建设和运营。电网规划的一个重要目的就是对新能源的接入做出合理的安排,真正意义上实现电网规划的完善,为国家社会经济的发展做出贡献。

参考文献

[1]曹成强.电网规划中新能源电力接入存在的问题及优化措施[J].光源与照明,2021(12):76-77.

[2]陈燕超.新能源电力接入对电网规划的影响思考[J].电力设备管理,2021(08):23-24.

[3]姜念.电网规划中的新能源接入影响分析[J].科技视界,2021(21):55-56.

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