全力促進湖南新能源高效接入與消納 ——訪長沙理工大學電氣與信息工程學院教授、博士生導師夏向陽

　　能源的清潔化、高效化是未來發展的方向，新能源利用已成為我國發展低碳環保型經濟、改善能源結構、促進經濟社會可持續發展的重要支撐，同時可減輕經濟社會發展對傳統能源的過分依賴。湖南近年來新能源發電裝機突飛猛進，如何更加高效接入與消納，筆者和長沙理工大學電氣與信息工程學院教授、博士生導師夏向陽，就上述有關問題進行深入探討。

　　問：請您簡單介紹下湖南能源的發展現狀？

　　答：湖南能源稟賦不足，缺煤、無油、少氣，屬於能源相對短缺地區，能源對外依存度高。

　　湖南當前電力能源結構以煤電、水電為主，風電、光伏等為輔。但湖南一次能源貧乏，本省煤僅能滿足20%左右的電煤需求，省內火電用煤超過80%靠外省輸入，不利於發展火電﹔冬季電煤供應瓶頸已嚴重危及電網安全穩定運行和供電能力。2020年，湖南一次能源缺口約1.2億噸標准煤，水電資源已開發98%以上，風電、太陽能目前暫還難以作為基礎支撐電源。

　　其次能源分布不均，導致電網電源分布不均衡，湖南大部分電源集中在西部及北部，而負荷中心集中在長株潭地區，能源與負荷發展不協調，年負荷曲線呈“W”狀，全年明顯存在夏季和冬季兩個高峰負荷，春季和秋季兩個低谷負荷，電力供求矛盾比較突出，高峰時電力不足，低谷時電力過剩，現有調峰能力不足。

　　問：祁韶特高壓直流落地湖南對改善湖南能源結構具有哪些重要意義？

　　答：2017年6月23日，我國首條以輸送新能源為主的特高壓直流工程，祁韶±800千伏特高壓直流輸電工程正式並網運行，也是第一條為湖南供電的特高壓直流輸電工程。祁韶特高壓直流落地湖南對於建立清潔低碳、安全高效的湖南能源體系具有重要意義，符合國家能源結構優化調整重大戰略需求，也是省委省政府落實國家戰略的具體實踐。祁韶特高壓投運，有力優化了全國電力資源配置，將甘肅風電、煤電打捆外送到三湘大地，緩解了湖南用電緊張困局，改善了湖南能源結構，基本填補了湖南“十三五”期間的電力缺口，意義重大。

　　近年來，湖南省委省政府不斷提升電力輸送能力，大力引進西北地區清潔能源，祁韶特高壓落地電價與上網電價價差主要用於降低一般工商業目錄電價，降低市場交易用戶用電成本，擴大全省用戶受惠面，極大地改善人民生活質量、促進了湖南經濟社會高質量發展。

　　問：祁韶特高壓直流消納省外新能源，優化資源配置，目前湖南省新能源發展現狀如何？面臨哪些問題？

　　答：“十三五”以來，湖南省風電、光伏裝機迎來爆發式增長，據統計，截至2019年底，全省電網總裝機4740萬千瓦，風電、光伏裝機佔全省總發電裝機容量的16.2%。“十四五”期間新能源增長動力將依舊強勁，預計到2021年，全省風電裝機規模將達到800萬千瓦，光伏裝機規模將達到430萬千瓦。

　　但必須正視的是，新能源快速發展的同時，也給電網安全穩定運行帶來了較大挑戰。

　　一方面，湖南能源資源分布與負荷極不平衡，風電、光伏以及水電資源主要集中分布在湘西南、湘南、洞庭湖等偏遠地區，對電力需求較小，而負荷主要集中在長株潭地區，且存在較大峰谷差。

　　另一方面，接入電力系統的風電、光伏等新能源，由於其本身處於不斷變化的狀態、可控性較低，有較高的隨機性和波動性，電壓波動、諧波和頻率對電網電能質量均造成影響。加上並網機組自身屬性的影響，接入新能源后地區電網運行穩定性也會受到一定影響。在電網發生短路故障時，地區電網接入新能源后，其電路情況會發生明顯的變化，影響故障電流的分布情況並改變電流保護的設置條件。

　　第三，新能源出力的反調峰特性一定程度上加劇了電網調峰壓力，部分時段清潔能源消納非常困難，致使出現棄風棄光問題，造成巨大的資源浪費和經濟損失。盡管我國近年來不斷出台支持新能源消納的政策，國家能源局近日發布的數據卻顯示，“棄風棄光”問題不但未能有效解決，反而隨著裝機容量的上升，將可能呈現愈演愈烈態勢，成為阻礙新能源產業健康發展的一個“頑疾”。因此科學規劃、高效接入和消納湖南新能源具有重要意義。

　　問：對於推進新能源高效接入和消納，您有哪些建議？

　　答：為高效接入和消納新能源，提升新能源的利用率，解決新能源接入對電網穩定運行的影響，擬提出以下四點建議：

　　一是大力發展儲能技術。增加電網投資、優化電網結構、同步配套電源建設，可以有效解決新能源消納問題。但近年來電力負荷與電量增長不匹配，短時缺電力、全年富電量成為常態，大規模增加電網投資極不經濟。基於此，需要大力發展電力儲能技術。對於電力系統而言，儲能技術可有效解決電力調峰、平抑功率波動、切實提升電能質量、保障電網安全運行等方面問題。新能源+儲能的合理應用，不僅可以大大減少新能源對電力系統的影響，達到較好的削峰填谷效果，同時，也可以有效解決棄風棄光等問題，提升新能源企業的效益。

　　二是推進發展和完善湖南電力輔助服務市場。2019年8月國家發改委、國家能源局聯合發布的《關於深化電力現貨市場建設試點工作的意見》提出，建立電力用戶參與承擔輔助服務費用的機制，鼓勵儲能設施等第三方參與輔助服務市場，為儲能打開應用市場。建議盡快出台湖南電力輔助服務市場運行規則，支持儲能市場建設和產業發展。

　　三是加大對分布式能源、智能電網、儲能技術、多能互補的政策支持力度。從國家層面來看，今年1到3月國家陸續出台的《關於加強儲能標准化工作的實施方案》、《關於加快建立綠色生產和消費法規政策體系的意見》中，明確提出要加強儲能標准化建設工作，發揮儲能技術在促進能源生產消費、開放共享、靈活交易、協同發展，推動能源革命和能源新業態發展過程中的重要作用，加大對分布式能源、智能電網、儲能技術、多能互補的政策支持力度。從地方層面來看，近期新疆、青海、安徽、山東、浙江及江蘇等地也都紛紛出台推動儲能發展的相關政策，得到地方政府的支持后，放緩的儲能產業將走向強勢復蘇。

　　四是加大對儲能領域科技攻關及資金支持。今年3月，湖南省發改委發布《關於發布全省2020-2021年度新能源消納預警結果的通知》顯示，全省風電消納形勢相對嚴峻。“新能源+儲能”是能源革命的發展方向，需要得到各級政府對儲能領域科技攻關及資金支持。儲能產業是資金和技術密集型產業，在湖南有較完善的產業鏈、聚集效應明顯並有較好的應用場景。同時儲能技術智力資源充裕，中南大學、湖南大學、長沙理工大學等高校及相關企業在儲能材料研究和應用領域有較強研發、產業基礎，應持續加大科技攻關的資金和政策支持力度，鞏固湖南在儲能相關產業的優勢地位。