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1、電網平衡特征發生深刻變化
在業內人士看來，新能源占比增大給電力平衡帶來新的挑戰，電網平衡特性也隨之發生深刻變化，從傳統的“依賴常規電源”轉變為“高度依賴新能源”，從“電力電量富余”轉變為“電量整體富余、電力部分緊缺”新形態，平衡安全將成為電網清潔轉型過程中的主要矛盾。
記者從陜西省電網公司了解到，以新能源出力創歷史紀錄的4月4日為例，新能源一天之內最大峰谷差達到963萬千瓦，占當天最大負荷的47%。今年以來，平均峰谷差達到517萬千瓦。新能源的不穩定性決定了其有效支撐電力平衡的難度大。
“在新能源高比例接入電力系統后，常規電源不僅要跟隨負荷變化，還要平衡新能源出力波動。電網負荷變化規律性強，用電高峰、低谷明顯；風電出力隨機性、波動性強，預測難度大，大規模接入后極大增加了電網平衡困難。”中國科學院院士陳祖煜表示，“如今，電網系統調峰能力存在缺額，不足以支撐高比例新能源消納。2030年，若保證新能源100%全額消納，國家電網經營區的調峰能力缺額為3.98億千瓦；若保證新能源利用率95%，國家電網經營區的調峰能力缺額為1.96億千瓦。”
華北能監局曾預測，2021年迎峰度夏期間，華北電網最大負荷預計2.7億千瓦，同比增長9.3%，存在約200萬千瓦缺口，但如遭遇持續高溫悶熱天氣，最大負荷預計2.8億千瓦，電力缺口可能達1200萬千瓦。同時，京津唐電網、河北南網和蒙西電網也都預計將出現不同程度電力缺口。
國家能源局近日發布的2021年6月各省級區域新能源并網消納情況顯示，北京、浙江、江蘇、上海、江西等15個省1-6月的光伏利用率達到100%；天津、安徽、福建等14個省前6個月風電利用率達100%。雖然我國新能源消納能力有所提升，但應對高比例新能源并網調峰問題仍是未來需重點解決的難題。
特別是今年的迎峰度夏，電網面臨前所未有的挑戰――暴雨、臺風、高溫、大比例新能源消納等多重因素疊加，使電網安全穩定運行面臨極大考驗。為應對極端天氣下的負荷激增，多地電網企業因地制宜探索實踐了需求側響應，實現了電網運行模式從傳統的“源隨荷動”向“源網荷儲互動”模式轉變。
2、新能源高比例并網加劇挑戰，挖潛需求響應優勢應對調峰
在碳達峰、碳中和以及電力需求快速增加的背景下，多省按下新能源轉型的加速鍵，目前已有21個省市公布了“十四五”能源規劃，16個省份明確了超258GW的光伏等可再生能源新增裝機目標。
記者不完全統計發現，目前，全國6個省新能源裝機占比超過30%，局部地區已形成了高比例新能源電力系統。例如，今年4月4日江蘇新能源出力創歷史紀錄，最高達2370.5萬千瓦，當時在江蘇省用電負荷和發電出力中的比重首次雙雙突破40%。再如，今年4月30日陜西新能源發電首次突破千萬千瓦大關，同比增長59.2%，首次超過火電發電電力，承擔了當時陜西省用電負荷的53.7%，成為當時網內發電電力最大的電源類型。
多位業內人士對記者直言，隨著新能源高比例并網，疊加多地刷新用電最大負荷紀錄，今年或成為供電形勢最嚴峻的一年。今年電網迎峰度夏最大的一個特點是，新能源消納占比越來越大。預計“十四五”期間，新能源高比例并網將從局部向全國擴展，給迎峰度夏期間的電力調配帶來更大挑戰。
國網浙江電力調度控制中心副主任項中明直言，近年來，浙江省新增電源以風光新能源為主，而新能源電力供應受天氣影響，隨機性波動性較大。“加之浙江電力供應高度依賴四川、寧夏等送端和周邊省份的支援，今年迎峰度夏期間全國送、受端供需平衡都偏緊，同時華東區域各省電力需求都有較快增長，跨省支援浙江能力下降，省外來電不確定性很大。”
如何緩解電力缺口？實際上，電網企業像個管道商，此前在供給側做了很多工作，目前正在消費側、需求側深度挖潛。例如，山東省萊蕪供電公司已將需求響應推廣到電力用戶、負荷聚合商、虛擬電廠運營商、新能源發電企業四類用戶，近日有13家企業客戶自主參與電力需求響應，原目標響應負荷4萬千瓦，實際最大響應負荷為11萬千瓦，超過目標值175%，緩解了電力供需矛盾。
“浙江省電網公司今年應對迎峰度夏的最大特點是大力推動需求響應。”國網浙江電力營銷部副主任沈百強表示，需求響應是供電公司根據電網供需平衡的需要，向電力用戶發出減少或者增加用電的邀約，電力用戶自愿響應并在約定時間內短時優化用電負荷，達到削峰填谷的作用，緩解電力供需矛盾，保障電網穩定運行。
作為有別于“有序用電”的一種市場化模式，參與需求響應的用戶可以獲得相應的補貼，從而激發了電力用戶的積極性和主動性。
沈百強介紹，在今年初嚴寒期間，他們就通過需求響應的方式，有效緩解了電網供需壓力，平穩度過用電高峰，最高響應負荷達到650萬千瓦。“目前，我們已經在全省建設儲備了千萬千瓦的需求響應資源池，且具備了最高用電負荷5%以上的削峰能力，同時實現了從潛力挖掘、響應實施、補貼發放等全業務過程線上化、數字化，使響應更加精準高效。”
