南网公司党组副书记毕亚雄:解决大规模海上风电消纳问题要分两步走

能见App 2021年10月17日 4555

2021年10月17日-20日,2021北京国际风能大会暨展览会(CWP 2021)在北京新国展隆重召开。作为全球风电行业年度最大的盛会之一,这场由百余名演讲嘉宾和数千名国内外参会代表共同参与的风能盛会,再次登陆北京。

本届大会以“碳中和——风电发展的新机遇”为主题,历时四天,包括开幕式、主旨发言、高峰对话、创新剧场以及关于“国际成熟风电市场发展动态及投资机会”“国际新兴风电市场发展动态及投资机会”“风电设备智能运维论坛”“碳达峰碳中和加速能源转型”等不同主题的15个分论坛。能见App全程直播本次大会。

在新型电力系统与风电论坛上,中国南方电网公司董事、党组副书记毕亚雄发表了《双碳目标下新型电力系统与海上风电的协调发展》的主题发言。

以下为发言全文:

毕亚雄:

各位专家、各位同行、女士们、先生们、朋友们大家下午好!非常感谢大会邀请南方电网做主题发言,非常荣幸跟各位交流和介绍碳达峰、碳中和目标下新型电力系统和海上风电的发展情况。

首先电力系统的新篇章。清洁低碳是全球能源转型发展的必然趋势。作为世界最大的能源生产消费碳排放国,我国大力推动能源转型与非化石能源的发展。党中央高瞻远瞩,一步一步描绘了我国绿色发展的宏伟蓝图,制订了2030年碳达峰、2060年碳中和的目标,提出了构建以新能源为主体的新型电力系统,明确了新时代能源电力的发展方向。2020年我国消费产生的二氧化碳排放占总排放量的88%,电力碳排放量占能源消费碳排放的42.5%左右。作为我国碳排放占比最大的单一行业,电力行业减排进程将直接影响碳达峰、碳中和的整体进程。南方区域能源主要集中在西部,电力占比连续五年超过50%,超过国内平均水平,水能利用率超过了99.5%,风光利用率达到99.7%,基本实现全额消纳。

从2003年南方电网公司成立之初到2020年,水电、核电均增长了5倍左右,风电、光伏从无到有也达到了五千万千瓦。目前南方电网已经成为世界上最大的交直流混合系统,其中直流输电技术在全球处于领先地位。电网作为能源资源平衡的支撑平台和能源价值生态的承载平台,肩负着保障电力安全、能源安全、经济安全和环境安全的重任。随着新能源的蓬勃发展,建设以新能源为主体的新型电力系统势在必行。南方电网主动承担央企使命,率先开展新型电力系统建设工作:服务碳达峰、碳中和工作方案,数字电网推动构建以新能源为主体的新兴能源白皮书,组建了专业研究机构,开展新型电力系统创新性研究。在全面贯彻落实党中央国务院关于碳达峰、碳中和的重大决策部署中贡献南网智慧。

下面我介绍一下海上风电对构建新型电力系统的重要影响和作用。近年来,全球海上风电呈现出持续发展的态势,到2020年底累计装机达到了0.35亿千瓦,中国大概有0.1亿。而且,中国连续三年增容世界第一,新增容量超过300万千瓦。根据测算,到2030年全球海上风电累计装机容量达到2.75亿千瓦,中国则达到5800万千瓦,海上风电应该说是迎来了一个良好的发展时期。另外,我还想说明的一点,海上风电距离用电负荷,中国沿海广东、山东、江苏、上海、浙江、福建等都是经济大省,也是海上风电比较集中的地方,电力消耗也很大,并且电网结构也是相对比较坚强的。对海上风电具有较大的消纳空间。可以说,海上风电是我国沿海地区可再生能源中最具规模化发展潜力的领域。

在这里,我们可以承诺,不用担心电网系统消纳不了,只是确实要考虑大规模海上风电出现以后,它的预测水平。

下面再介绍一下南方电网五省区海上风电的情况,南方五省区非化石能源开发潜力大约7.7亿千瓦,与其他类型的新能源相比海上风电当然具有优势。我们国家海洋领域可开发程度应该来说还是比较低的。目前,海上风电厂利用小时数一般在2500—3500小时左右,实际上在福建这些海上的风电厂已经超过四千小时。其原因在于,靠近负荷中心避免了大规模电力远距离输送的问题。此外,海上风电产业发展的同时,也会带动沿海经济的发展,形成零部件及整机制造产业链,这些优势明显优于其他,包括光伏在内。海上风电相对陆上风电具有明显优势,风资源更好,利用率更高,破坏植被更少等。因此大家都接受海上风电具有很好、很大的发展前景。也就基于以上考虑南方电网公司重点推进广东、广西海上风电的配套工程建设,到2025年实现两千万千瓦以上海上风电的接入和输送能力。

截至8月底,广东海上风电在建规模达到808万千瓦,位居全国首位。“十四五”期间,预计广东海上风电新增装机将达到1714万千瓦,广西大概有300万千瓦,海南还有120万千瓦。同时,将配套规划建设陆上输送通道,保障海上风电的充分消纳。

在看到海上风电蓬勃发展的同时,我们也必须清醒的认识到,当海上风电大规模和接入时,电网将面临电力可靠供应、安全稳定运行,经济性包括体制机制在内诸多挑战。比如说海上风电出力的随机性、波动性强,预测难度大,部分时段出率极低,特殊时段近零;比如台风来临,反调峰特性明显,随着接入规模扩大仅依靠常规调节无法实现电网稳态平衡。风电机组自身存在低抗扰性的问题,在大规模接入电网后常规能源机组占比逐步下降,无功电压支撑能力降低,电力系统抗扰动能力明显弱化,机组对过电压耐受能力相对较弱。在出现故障扰动时机组容易脱网,大规模接入后存在引发宽屏振荡的风险影响稳定,海上风电自身技术迅速发展,随着海上风电持续发展的规模效应和技术迭代,未来自身成本有望进一步下降,大规模海上风电利用需要常规电源和储能提供有效容量的稳定使用,近些导致辅助性投资系统的成本显著增加。间接来看,这也就是推高风电的投资成本,因此需要更加考虑更合理的利益分配方式,兼顾各方面的振荡要求,建立产业链广泛参与得益可持续发展的配套政策、市场机制、利益保障体制机制。

上面尽管讲了挑战与风险,我们坚定的认为,我们的应对措施应该更多,我们的信心应该更大。为了有效应对未来海上风电大规模接入带来的诸多挑战,南方电网联合政府部门产业链上下游企业,共同开展了以下几个方面的工作。

首先在科研平台方面,建设海上风电相关实验室。2019年初,在珠海建设新能源研究中心,开展新能源并网广见技术攻关,依托海上风电厂打造了海上风电加储能并网研究实验室,探索海上风电加储能联合运行新模式。联合三峡能源广东电力设计院,明阳宁波东方电网等积极推动海上风电领域国家产业创新中心筹备工作。

接下来我们将继续较大实验平台建设力度,积极打造粤港澳大湾区新能源国际创新中心与国家重点实验室。在政策支撑和研究方面,南方电网主动向国家部委,广东省政府汇报,组织完成广东省大规模海上风电输电规划研究,支撑并推动广东省能源局海上风电科学化、集约化发展,牵头开展广东省海上风险经济性分析和降本增效研究,为政府出台政策提供依据和参考。同时,成立联合基金会,聚焦关键技术领域中的核心科学问题,开展基础研究和应用基础研究。

南网也出台了服务和融入海上风电实施方案,打造服务和融入海上风电发展的专业前中后台,前台成立海上风电服务公司,统一面向海上风电业主,为海上风电送出和并网提供专业化一站式服务;中后台具体承接提供海上风电工程规划执行,工程设计、实验检测、运维调试、软硬件开发,施工建设等服务,通过这样方式积极服务海上风电发展,推动价值链整合,带动整个行业共同进步。在引领示范方面投资建设了珠海龟山海上风电厂,这个项目自2018年建成并网,目前总容量只有十万千瓦,成功抵御了台风侵蚀,积累了宝贵经验。该项目重大意义在于是南方区域首个海上风厂,科研实验的基地的模式,确保首台资产的有效效率。

为了解决大规模海上风电消纳问题,我们设想两步走方案,一是开展负荷中心,大规模接入风电规划,利用广东电网东西部区间背靠背柔性工程将四个背靠背为大规模海上风电接入提供通道。二是海上风电 陆上汇集后直接接入直流环网,便于直接消纳,不仅可以提高海上风电消纳率,还可降低海上风电陆上换流站建设成本,电网是连接海上风电与负荷中心的纽带,要充分发挥好电网的平台作用,引领支撑海上风电可持续发展,在这里也基于促进海上风电的健康发展,对未来海上风电发展提出几条建议。

第一项建议,有序推进海上风电开发,呼吁充分考虑海上风电社设备制造和施工技术进步系统消纳条件等因素,积极稳妥推进海上风电海法。呼吁各方改变当前抢装潮的不利格局,保持定力,担当大任做到长远谋划有序开发,更好促进能源转型支撑经济社会稳步实现碳达峰、碳中和目标。

第二项建议,大力促进资源的节约利用,以全社会资源配置最优为目标,统一规划,统筹建设海上风电的输送通道,更好支持海上风电实现高质量发展。

第三项建议,统筹谋划降低海上风电接入对电网安全稳定的影响,主要是加上海上风资源数据的积累和共享,深化对还风电特性的认知,加上风功率预测,精准监控等技术,充分研究与储能、核电、清洁煤电及其他能源的协调作用,促进能源特性的互补。尤其在风功率预测和厂站和风机发电控制AGC、AVC开发上,希望各个从发电业主到制造商到电力系统能够联合做到越准确越超前越有利于促进电力系统电力平衡,减少峰谷差。

第四项建议,科学规划与优化海上风电降本,需要产业链各个环节能够以边际效益最大化和集成效益最大化为目标,促进各个方面的工作,争取最大地以专业化和集约化为主。

第五项建议,研究规范海上风电相关技术标准。

第六项建议,完善海上风电发展的配套政策机制,尤其是相关的辅助服务补偿与交易机制,以及常规机组参与系统调节的积极性,优化海上风电融资、租赁、保险等海上风电的延伸,降低企业的投资成本,分散风险。

第七项建议,加大联合攻关和项目示范的力度,推动海上风电的示范性工程尽快的走入大规模集约化的轨道。南方电网公司将坚决贯彻落实习近平总书记“四个革命、一个合作”能源安全新战略,全力服务和支撑国家碳达峰、碳中和发展目标,加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系,以实际行动更好的服务和融入海上风电的发展,全力推动以新能源为主的新型电力系统的高质量建设,谢谢大家。

 

(根据演讲速记整理,未经演讲人审核)