隨著我國能源革命的推進(jìn)，新能源和清潔能源蓬勃發(fā)展，如何構(gòu)建清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟(jì)高效、供需協(xié)同、靈活智能的新型電力系統(tǒng)，正成為支撐我國新能源發(fā)展的關(guān)鍵。中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司(簡稱“南方電網(wǎng)”)以數(shù)字電網(wǎng)為抓手，積極探索以數(shù)字化、綠色化協(xié)同促進(jìn)新型電力系統(tǒng)和新型能源體系建設(shè)，著力破解能源“不可能三角”，為“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的“主戰(zhàn)場”提供關(guān)鍵支撐。

新技術(shù)：以數(shù)字電網(wǎng)破解“不可能三角”

“在過去，安全、綠色、經(jīng)濟(jì)被稱為電力領(lǐng)域的‘不可能三角’。如今，數(shù)字電網(wǎng)的技術(shù)創(chuàng)新破解了這一難題。”南方電網(wǎng)總經(jīng)理助理、總信息師、數(shù)字化部總經(jīng)理吳小辰說。

風(fēng)、光雖好，卻要“看天吃飯”。吳小辰說，新能源隨機(jī)性、間歇性、波動(dòng)性顯著，難以穩(wěn)定可靠供電，極端天氣可能停擺。新能源大規(guī)模接入電網(wǎng)后，給電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來巨大挑戰(zhàn)。而數(shù)字電網(wǎng)可通過超大規(guī)模信息連接和數(shù)據(jù)處理能力，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模電力電子設(shè)備與傳統(tǒng)電氣設(shè)備聯(lián)合控制，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行;通過數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)海量設(shè)備運(yùn)行的協(xié)同優(yōu)化、多方主體自主聯(lián)合調(diào)節(jié)，從而提升整體效率，降低系統(tǒng)運(yùn)行成本和管理成本。

今年3月13日凌晨，受強(qiáng)冷空氣影響，廣西風(fēng)電最大出力超過700萬千瓦。但白天隨著冷空氣過境，風(fēng)電出力急劇下降到僅27萬千瓦，風(fēng)電波動(dòng)幅度接近日用電負(fù)荷的三分之一。廣西電網(wǎng)公司電力調(diào)度控制中心水電及新能源科經(jīng)理卓毅鑫說，得益于強(qiáng)大的算法，電力部門準(zhǔn)確預(yù)測出電力供應(yīng)走勢，通過優(yōu)化區(qū)內(nèi)水電、火電出力曲線，有力保障了電力供應(yīng)平穩(wěn)有序。

“構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，清潔低碳是目標(biāo)，安全充裕是前提，經(jīng)濟(jì)高效是關(guān)鍵。”吳小辰說，數(shù)字電網(wǎng)可通過強(qiáng)大的人工智能和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對(duì)包括新能源在內(nèi)的各類能源發(fā)電和用電負(fù)荷精準(zhǔn)預(yù)測，配合對(duì)海量調(diào)節(jié)資源精準(zhǔn)調(diào)度，實(shí)現(xiàn)多時(shí)空的實(shí)時(shí)供需平衡。

為確保新能源應(yīng)發(fā)盡發(fā)，南方電網(wǎng)把海量的智能傳感器部署到電網(wǎng)設(shè)備上，實(shí)時(shí)采集設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，并依托“數(shù)據(jù)+算力+算法”形成的“數(shù)字孿生電網(wǎng)”和“算力大腦”，高效統(tǒng)籌電源、電網(wǎng)、負(fù)荷、儲(chǔ)能，有效破解了新能源隨機(jī)性、波動(dòng)性、間歇性和功率預(yù)測難題。

新供給：新增電源超八成為非化石能源

“清潔低碳是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的核心目標(biāo)，加快能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、促進(jìn)能源低碳發(fā)展是新型電力系統(tǒng)建設(shè)的重要任務(wù)。”南方電網(wǎng)戰(zhàn)略總監(jiān)、戰(zhàn)略規(guī)劃部總經(jīng)理鄭外生說，公司積極發(fā)揮電網(wǎng)資源優(yōu)化配置平臺(tái)作用，推動(dòng)能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，全力做好新能源并網(wǎng)服務(wù)，推動(dòng)新型儲(chǔ)能規(guī)模化應(yīng)用，促進(jìn)清潔能源科學(xué)消納。

能源結(jié)構(gòu)更綠色。南方電網(wǎng)堅(jiān)持集中式和分布式、陸上與海上并舉，推動(dòng)風(fēng)電、光伏規(guī)模大幅提升，西南水電基地加快開發(fā)和沿海核電安全穩(wěn)妥發(fā)展。截至2023年9月，南方五省區(qū)新增非化石能源裝機(jī)2394萬千瓦，占新增總裝機(jī)的81.5%，高于我國平均水平近10個(gè)百分點(diǎn)，南方五省區(qū)清潔電源供給格局基本形成。

新能源并網(wǎng)更高效。新能源發(fā)得出，還要供得上、用得好。南方電網(wǎng)積極服務(wù)新能源并網(wǎng)，大力簡化并網(wǎng)手續(xù)，優(yōu)化服務(wù)流程，大幅縮短辦理時(shí)限，建成新能源管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)新能源并網(wǎng)服務(wù)“一網(wǎng)通辦、一網(wǎng)通查、一網(wǎng)通答”。

新型儲(chǔ)能發(fā)展更快。新型儲(chǔ)能是支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)和重要裝備。南方電網(wǎng)積極推動(dòng)新型儲(chǔ)能多場景應(yīng)用，推動(dòng)新型儲(chǔ)能規(guī)模化發(fā)展布局，申報(bào)建設(shè)新型儲(chǔ)能領(lǐng)域國家制造業(yè)創(chuàng)新中心。截至2023年6月，南方區(qū)域新型儲(chǔ)能裝機(jī)達(dá)到128萬千瓦，并建成投產(chǎn)梅州寶湖儲(chǔ)能電站等一批標(biāo)志性項(xiàng)目。

新機(jī)制：源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同發(fā)展

值得肯定的是，南方電網(wǎng)積極推進(jìn)南方區(qū)域電力市場建設(shè)，推動(dòng)多層次市場的協(xié)同運(yùn)行，利用市場機(jī)制引導(dǎo)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同發(fā)展、挖掘靈活資源調(diào)節(jié)潛力、促進(jìn)電力安全可靠供應(yīng)和新能源高效消納。

南方電力現(xiàn)貨市場是全國首個(gè)投入試運(yùn)行的電力現(xiàn)貨市場。來自廣東電力現(xiàn)貨市場的數(shù)據(jù)顯示：2021年11-12月，煤價(jià)高企、電力供應(yīng)緊張，現(xiàn)貨均價(jià)漲至0.682元/千瓦時(shí)。2022年5-6月，煤價(jià)回落、電力供應(yīng)能力提升，現(xiàn)貨均價(jià)回調(diào)至0.432元/千瓦時(shí)。

在加快建設(shè)全國統(tǒng)一大市場的背景下，南方電網(wǎng)于2022年7月啟動(dòng)南方區(qū)域電力市場試運(yùn)行，成為全國首個(gè)進(jìn)入試運(yùn)行的區(qū)域市場。經(jīng)過多輪測試、優(yōu)化，南方區(qū)域電力市場已基本具備電力現(xiàn)貨跨省區(qū)交易條件，預(yù)計(jì)今年年底前將實(shí)現(xiàn)結(jié)算試運(yùn)行，電力現(xiàn)貨交易將覆蓋廣東、廣西、云南、貴州、海南等五省區(qū)。今年開始，新能源也加入了現(xiàn)貨交易。上半年，廣東新能源發(fā)電參與電力現(xiàn)貨市場交易電量34.1億千瓦時(shí)，同比增長210%。

南方電網(wǎng)電力調(diào)度控制中心黨委委員、副總經(jīng)理蔡葆銳認(rèn)為，新型電力系統(tǒng)面臨更頻繁的供需波動(dòng)，如何經(jīng)濟(jì)高效地平衡供需將成為巨大挑戰(zhàn)。區(qū)域電力市場將通過價(jià)格信號(hào)引導(dǎo)市場主體行為，實(shí)現(xiàn)供需自平衡，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的決策效率。發(fā)用電兩側(cè)積極響應(yīng)價(jià)格信號(hào)，可實(shí)現(xiàn)用電、火力發(fā)電、新能源發(fā)電之間的相互協(xié)同。

“實(shí)現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)是一場廣泛而深刻的變革。在這場變革中，能源是‘主戰(zhàn)場’，電力是主力軍，我們將加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，努力為‘主戰(zhàn)場’提供關(guān)鍵支撐。”鄭外生信心十足地表示。