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國家能源局:我國電力系統具備一定抵御極端天氣的能力,將加快構建以電網為平臺的新一代電力系統
發布時間:2021-03-01 來源:中國電力報

  美國東部時間2月12日以來,暴風雪接連席卷美國南部、中西部和東北部地區,造成多地發生停電事故。重災區得克薩斯州限電負荷超過2000萬千瓦,影響人口超過400萬人,對生產生活造成嚴重影響。

  危機過后,以造成得州大停電的原因分析為切口,對比解讀我國電力發展模式對極端天氣的承載能力,特別是碳中和目標下新能源大規模入網的消納舉措,成為當下各方關注的焦點。就上述內容,中國電力報記者27日專訪了國家能源局電力司負責人。

  Q&A

  記者:在您看來,引發此次得州大停電的原因有哪些?

  答:一是暴風雪導致用電負荷陡增。得州居民用戶約60%采用電加熱方式采暖,極寒天氣使得州電網負荷急劇上升,在美國東部時間2月14日晚8時左右達到6922萬千瓦,創冬季負荷新高。而同一時刻,得州電網最大發電能力僅約4800萬千瓦,由此出現了約2000萬千瓦的電力供應缺口。二是惡劣氣候導致供電能力下降。得州電源結構以燃氣和風電機組為主,占總裝機的77%。受極寒和雨雪天氣影響,大量天然氣管道出現冰堵導致氣源供應中斷,燃氣機組被迫停運;許多風電機組也因設備結冰無法發電。美東時間2月15日用電高峰期,得州總計約4000萬千瓦機組無法正常運行,超過總裝機的三分之一。此外,得州電網通過僅125萬千瓦的5回小容量直流,與美國其他地區電網和墨西哥電網相連,不足最大負荷的2%。當得州電網內部供應能力不足時,無法通過跨區互濟獲取外部支援,加劇了得州供電緊張形勢。

  隨著停電事故的演變,我們將繼續跟蹤研究危機背后的深層次原因。從目前掌握的情況看,初步認為美國有關方面在應急準備上可以做進一步改進。另外,得州電網設備整體運行年限較長,難以抵御雨雪冰凍災害。

  Q&A

  記者:若更極端天氣出現在中國,您認為是否存在出現得州停電事故的可能性?

  答:我國幅員遼闊,低溫雨雪冰凍、地震和臺風等自然災害多發頻發,特別是2008年我國特大雨雪冰災導致中部多省電網遭受嚴重破壞。我們從中吸取電網應急處理的經驗和教訓,并在電網優化設計、電網運行控制、抗災預防體制等方面累積了寶貴經驗,使得我國電力系統具備了一定的抵御極端天氣的能力。

  電源保障方面,我國電源結構以水電和煤電為主,可靠性強、出力穩定。在規劃階段,我們還留有相對充足的備用裝機,用來保障緊急時刻的電力供應。電網結構方面,我國堅持分層分區、結構清晰、安全可控、經濟高效原則,科學推進遠距離大容量電力外送,探索大電網之間的柔性互聯,加強區域內省間電網互濟能力,確保電力系統安全穩定運行和電力可靠供應。運行機制方面,系統運行方式需滿足安全穩定標準和短路比、備用容量等相關指標要求;在重大事故和自然災害來臨時,依靠“三道防線”,通過安控裝置動作自動切除故障、避免事故擴大。

  此外,在極端天氣、自然災害等嚴峻挑戰來臨時,我國能源行業始終堅持“以人民為中心”的理念,把服務人民福祉作為重中之重。優先保障重大社會活動場所、居民生活和農業生產等六類用戶,重點限制高耗能高排放、景觀照明等五類用戶,最大程度減少對人民群眾生產生活的影響。

  Q&A

  記者:與美國等國相較,我國電力行業在發展進程中收獲了怎樣的成績?對于做好下一步電力發展規劃具有哪些啟示?

  答:我國電力事業起步比西方國家晚了80年,經過幾代人堅持不懈的奮斗努力,現已建成世界上規模最大的全國互聯電網。相應地,電力系統運行特性更加復雜,保供和安全運行的難度和挑戰也更大。針對上述情況,我們下一步將立足做好自己的事情,通過三方面舉措持續推進電力高質量發展。

  一是加強電力統籌規劃。我國能源電力規劃是在政府主導下開展的統一規劃,通過各級各類規劃相互銜接,實現在電力生產、傳輸、配送和消納等方面統籌兼顧、協調發展。在規劃思路上,堅持安全底線,科學推進遠距離、大容量電力外送,構建規模合理、分層分區、結構清晰、安全可靠的電力系統,提高電力投資和應急保障能力。在規劃管理上,保障國家規劃與地方規劃、送電與受電規劃有效銜接;通過編制能源電力總體規劃與專項規劃,實現源、網、荷等電力系統各個環節協調發展。

  二是強化標準體系建設。一方面實施強制性國家標準《電力系統安全穩定導則》,要求電力系統必須按照N-1原則規劃設計、保障安全供電,必須按照三級安全穩定標準配置三道防線,必須滿足靜態穩定儲備、短路比、備用容量等要求,防止發生大面積停電和穩定破壞事故,從根本上為電力系統安全穩定運行提供了遵循。另一方面頒布施行《電力安全事故應急處置和調查處理條例》,以結果為導向,按照影響程度定義特別重大事故、重大事故、較大事故和一般事故,并明確責任和調查處理措施,有效做到了控制、減輕和消除電力安全事故損害。

  三是完善電力調度系統。我國電網的調度體系按照“統一調度、分層管理”原則建設。這一調度體系可以保障在系統正常運行時,各級調度系統根據職責劃分各司其職,有機協調;當系統發生嚴重故障、存在大面積停電風險時,能夠充分發揮互聯大電網優勢,通過更高一級調度部門統一協調轄區內各類資源和控制措施,保障電網安全穩定運行,降低事故后影響。

  Q&A

  記者:在碳中和目標指引下,如何處理好未來新能源大規模發展的并網消納問題?

  答:“碳達峰、碳中和”目標的提出,為我國經濟社會發展提供了動力引擎,為能源電力工業提供了搶占世界制高點的重大戰略機遇。

  以雙碳目標為指引,隨著未來新能源的快速發展、新型用能設備的廣泛接入,電力系統將呈現出高比例可再生能源、高比例電力電子設備的“雙高”特征,系統轉動慣量持續下降,調頻、調壓能力不足。同時,新能源具有很強的波動性、間歇性,會造成電力實時平衡難度的進一步增大。

  面對新能源快速發展的機遇和挑戰,加快建設新一代電力系統,是推動實現能源綠色安全高效可持續發展的重要舉措。該系統以用戶側安全可靠保障為中心,具有適應大規模高比例集中式和分布式可再生能源接入、廣泛配置應用新型儲能及電動汽車,以高度數字化智能化、源網荷儲協同互動、多能電力互補、清潔能源資源配置能力強、調度運營扁平化等特征。骨干輸電網主要擔負輸送能量責任,靈活高效的有源配電網、有源微網、有源負荷負責保障用戶供電安全可靠,電網主動安全防控水平將得到大幅提升。

  具體而言,建設新一代電力系統要以電網為平臺,統籌電源、負荷與調度運行各環節,通過加大電網等基礎設施建設力度,加強關鍵技術裝備攻關,加快體制機制改革創新,不斷提高電網和各類電源的綜合利用效率,推動實現電力系統源網荷儲的高效融合互動,全面適應大規模高比例新能源開發利用需求,為我國實現2030年前碳達峰、2060年前碳中和的發展愿景提供堅強能源供應支撐。(王怡)

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