CSPPLAZA光熱發電網報道：“隨著新能源發電比例的增加，電源結構要相應的進行優化調整，大規模消納新能源電力需要增加包括抽水蓄能機組、調峰深度和調頻調壓性能滿足系統安全要求的煤電、燃機、太陽能光熱發電機組等靈活調節電源，加快推進帶有儲能功能的光熱發電技術。”原國家電網公司總工程師、國家電網華東分部顧問張啟平在于近日召開的2018年中國電機工程學會年會上如是表示。

注：圖片來自于張啟平發言PPT

能源轉型是大勢所趨，在我國去年發布的能源革命中，明確提出了到2030年和2050年非化石能源消費占比分別達到20%和50%以上的目標。非化石能源主要來自水電和風、光等新能源。截至2017年底，風、光發電裝機容量占全部發電裝機容量的17%，已成為我國第三大主力能源。

張啟平分析認為，目前電網中非同步功率增加導致系統抗擾動能力和電壓穩定性下降，交流電網還存在制約新能源電力消納的短板。因此，要消除電網結構方面存在的薄弱環節，優化調整電源結構，與新能源裝機同步增加其60%及以上的靈活調節電源是必要的。

張啟平表示，大規模消納的同時要同步增加新能源裝機60%以上的靈活性調節電源，為系統安全運行提供必要的頻率、電壓響應和轉動慣量、短路容量支持等輔助服務。“即便是新型的儲能系統也不能完全替代靈活性電源在保障系統安全上的作用。”

他進一步指出，靈活調節電源的主要作用與運行方式體現為以下三點：

1.與新能源裝機互補運行并具有深度調峰能力，風電和光電大發季節和時段，靈活調節電源為新能源機組讓出足夠的發電量空間，風力小或陰雨天替代新能源機組發電；

2.靈活調節電源在各種情況下，都要為系統安全運行提供必要的頻率、電壓響應和轉動慣量、短路容量支撐等系統輔助服務；

3.新型儲能系統也不能完全代替靈活調節電源在保障系統安全方面的作用。

張啟平還就光伏+電池儲能電站與帶有儲能功能的光熱電站的技術經濟特性進行了對比。“光伏和風電要成為電力系統中可靠的保障，必須配置至少6小時的儲能電站。特別是光伏電站，要滿足晚高峰的用電需求，如果不配備儲能裝置根本不能參與電力平衡。”

張啟平表示，在容量相同的前提下，配置儲能系統的光熱電站要比光伏+電池儲能電站更具經濟性：一方面，后者年發電量是前者的3倍多，且其可以為系統提供穩定的電力供應和必須的頻率、電壓響應和轉動慣量、短路容量支撐；另一方面，以光伏發電疊加磷酸鐵鋰電池儲能的方式為例，電廠壽命按25年計算，磷酸鐵鋰電池在壽命期內需要更換2次，電池平均儲能效率以80%計算，如果資本金內部收益率要達到10%，含稅上網電價要達到1.5元/千瓦時。而同樣收益條件下，光熱發電的含稅電價僅需1.048元/千瓦時。

張啟平也表示，煤電機組改造、集中式燃氣輪機發電機組以及抽水蓄能電站都是靈活性調節電源的重要選項，而當前在相關領域還有大量問題需要克服。“例如在燃煤機組靈活性改造方面，機組靈活運行會帶來改造與運行成本的增加。因此要確定合理的調峰深度和速度，還要建立長效的輔助服務機制，確保靈活性改造有序進行。”

作者：張啟平，原國家電網公司總工程師。 張啟平總工程師長期從事電力系統分析與控制等領域的研究工作，主持的科研項目曾獲中國電力科技一等獎、國家電網公司特等獎。