新能源与区域电网发展协调性诊断及建议

2022-06-06朱厚燚

农村电气化 2022年5期

杨瑶，朱厚燚

(国网湖北省电力有限公司随州供电公司，湖北随州 441300 )

在以新能源为主体的新型电力系统构建进程中，新能源的发展备受关注，装机规模将快速提升，新能源在区域电网的渗透越来越广泛；而区域电网发展往往以满足区域负荷增长为主，新能源高渗透消纳考虑不足。常规的“网随荷动”模式势必会带来新能源与区域电网发展不协调性问题，开展相关协调性诊断分析十分必要[1-3]。

1 新能源与区域电网协调发展现状

现行新能源以风电、光伏为主，在风光资源禀赋丰富的区域，新能源布局发展势头良好，集中式风光并网、分布式光伏、全县光伏等项目纷纷上马。新能源上网通常依据装机规模就近并入合适电压等级进行消纳，但随着装机规模逐步扩大，区域电网发展与之不协调，导致出现消纳卡口，区域电网发展走向新能源“消纳红区”，反过来制约新能源发展，导致出现新能源发展停滞等待期。此外，现行区域电网发展以满足负荷增长为导向，引导新能源协调发展以及应对新能源高渗透准备不足。

2 新能源与区域电网协调发展诊断

新能源与区域电网协调发展是新能源发挥主动支撑、电网实现承载消纳的有机结合，是推进新型电力系统构建的关键举措。本文重点从发展速度协调性、发展规模协调性两个方面，对新能源与区域电网发展协调性进行诊断。

发展速度协调性方面，重点分析新能源装机年均增长率，对比区域电网负荷、电量、变配电容量增长以及线路增长情况，指导区域电网发展时序。

发展规模协调性方面，重点开展分区分层容载比、容发比分析，对比最新配电网规划相关技术导则，指导区域电网发展规模。

3 案例分析

本文以随州市为例，对新能源与电网发展协调性进行诊断分析。截至2021年底，随州新能源并网装机容量近300 万kW，累计发电量超200 亿kWh，新能源装机容量、发电量指标在全省名列前茅。

发展速度协调性方面，随州新能源装机五年年均增速超20%，最大负荷、全社会用电量、售电量五年年均增速7%～8%左右，10～220 kV公用变电容量5年年均增速介于5%～13%之间，新能源发展速度明显快于负荷、电量、变电容量发展速度。电网发展速度与负荷增长速度基本匹配，但电网发展速度较新能源发展速度相对滞后。如表1所示。

表1 随州市新能源与电网发展年均增速情况 %

考虑到随州市能源产业发展实施方案中风电、光伏等新能源项目建设需求仍然旺盛，在发展时序方面，建议“十四五”初期提升电网发展速度，加快500/220 kV输电网建设，优化完善110 kV电网目标网架，细化调整35/10 kV 配网负荷分布，以满足“十四五”期末新能源大规模高电压等级接入外送、分布式光伏高渗透低电压等级就地消纳等场景。

发展规模协调性方面，以2021年为基准年，鉴于新能源出力的不稳定性和不确定性，220 kV电网方面，选取变电站最大下网负荷时刻和最大上网负荷时刻计算得到容载比2.5、容发比1.61，新能源电力外送形势更加严峻。

11 kV 电网方面，2021 年全市容载比2.29，“十四五”期末规划容载比2.0，逐步降低至满足导则技术要求。分县（区）看，2021年曾都区、随县、广水市容载比分别为2.29、2.7、1.98，仅广水市满足导则技术要求；“十四五”期末规划容载比分别为2.03、1.97、1.61，基本都满足导则技术要求。

35 kV 电网方面，2021 年全市容载比2.18，“十四五”期末规划容载比1.96，逐步降低至满足导则技术要求。分县（区）看，2021 年曾都区、随县、广水市容载比分别为2.61、2.37、2.1，仅高于导则技术要求；“十四五”期末规划容载比分别为1.81、2.01、1.7，基本都满足导则技术要求。

目前，随州市超七成风电、光伏装机容量接入110 kV电压等级，加上后续可能出现的新能源大规模高电压等级接入外送场景，在发展规模方面，建议积极争取500/220 kV 变电站布点或增容扩建，进一步推进区域间输电通道建设，强化随州“通道型电网”定位，考虑新能源参与110～35 kV 电网电力平衡计算，引导电网发展平稳过渡。