为探索新型电力系统建设经验，当好能源清洁低碳转型的推动者、引领者、先行者，去年，国家电网发布《构建新型电力系统行动方案》，推进新型电力系统示范区建设。一年来，各地电网企业纷纷结合区域特色探路新型电力系统构建。从本期开始，本版将推出“近观新型电力系统”专栏，从微观视角剖析各地新型电力系统建设的新模式、新样板。
福建，位于我国东南沿海，连接长三角、珠三角、中部地区和宝岛台湾，特殊的地理位置注定福建电网“活力四射”。随着近几年核电、风电大项目频频上马，福建非煤发电装机容量不断提升，截至2021年底，福建非煤发电装机容量比重超过55%。
记者从国网福建省电力有限公司（简称“福建电力”）获悉，去年新增风电并网容量230万千瓦、光伏发电并网容量70万千瓦，分别同比增长109%、133%；福建电网风电、光伏发电量分别达到151亿千瓦时、23亿千瓦时，福建全省新能源场站发电量全部实现并网消纳。在新型电力系统省级示范区建设中，福建电力立足福建资源禀赋和电源结构特点，提出围绕推动清洁能源优化配置、配-微电网融合发展、系统灵活调节能力建设、市场机制体制建设等四条主线，建设“刚柔并济”的坚强智能电网。
正推进北电南送特高压
目前，福建电源与用电需求呈逆向分布，随着南部负荷增长和北部规划电源投产，北电南送规模将进一步加大。为此，福建电力近日开工了福州至厦门双回输电线路238公里的1000千伏特高压输电工程，将解决福建中西部现有网架薄弱问题，将华东特高压主网架延伸至福建南部负荷中心地区。
谈及如何做到接纳高比例新能源并网，福建电力源网荷储研究团队成员曾振松对记者表示，福建电力提出加快建设坚强智能电网，打造东南能源大枢纽，持续补强福建省内“四纵三横”主干电网，促进大电网与分布式电源、微电网融合发展，提升清洁能源大范围优化配置能力，支撑大规模清洁能源并网送出。
“福建电力正通过向南建设闽粤电力联网，推进福建北电南送特高压输变电工程建设，促进电力资源在更大范围优化配置。”曾振松介绍，同时，还推进清洁能源外送配套电网工程建设，确保500千伏漳州核电送出、220千伏宁德中核霞浦核电送出、漳州六鳌远海风电场送出等重点工程按期开工。“我们建成投产了周宁抽水蓄能电站500千伏送出、福州长江澳海上风电220千伏送出等9项工程，确保清洁能源发电100%接入。”
全力推进配-微网融合发展
要实现福建省清洁能源大范围优化配置、解决分布式新能源快速发展带来的消纳难等问题，除了打造坚强主网外，还需促进配-微电网融合发展，最终形成新能源、交直流混联大电网与配-微电网融合发展的电网“新形态”。
“为此，我们充分考虑省内各地区、各领域实际情况，统筹九个地市资源禀赋及发展特色，先行先试打造了一批配-微电网融合发展综合示范项目。”曾振松表示，例如泉州供电公司选取三个高比例分布式光伏发电接入区域，开展馈线型微电网示范建设、台区型微电网示范建设，探索增量分布式电源、储能装置就近接入解决方案，为交、直流负荷就地提供“即插即用”供电模式。“此外，我们提出馈线型微电网建设理念，建设以智能融合终端为核心的台区型微电网。”
“我们正在制定湄洲岛生态低碳岛建设规划、霞浦西洋岛等海岛微电网技术方案。”国网福建电科院低压物联技术专责陈伟铭接受记者采访时表示，目前正在牵头编制基于柔直技术的低压台区互联试点技术方案，支撑宁德九仙村“光储充”、厦门军营村“光储”等多能互补台区示范，力争形成可复制可推广模式。
国网福建电科院直流控制及新能源保护技术专责李智诚对记者坦言，福建常受台风侵袭，台风及其带来的强降雨往往在短时间内就会对电网造成严重破坏。其在构建新型电力系统过程中，需要充分考量天时与地域资源特点。“为了福建电网‘耳聪目明’，我们正在攻关大规模新能源配置、储能及柔性配电网和电网数字化转型等3个研究方向，引领重大科技攻关，支撑福建新型电力系统理论构建、保障技术研究及成果落地。”
后续构建面临不少挑战
据记者了解，福建电力对新型电力系统发展路径进行了一系列的推演，结果表明，迎来机遇的同时，也面临着挑战。
首先，电力稳定供应难度加大。风电、光伏存在“极热无风”“晚峰无光”的特性，致使新能源的顶峰能力严重不足，出力受天气影响较大。其次，电网安全运行压力激增。新能源大量替代常规机组，系统频率调节能力显著下降。新能源出力波动性强，风电逆调峰特性加大系统调频压力。
“再次，分布式光伏规模化发展难以就地全额消纳，高比例新能源并网，电网承担兜底供电，设备效率将显著下降。局部户均光伏装机大大高于户均配变容量，局部电网倒送加剧，电网设备‘降效率、难消纳’两级分化。”福建电力相关负责人直言，最后，能源体制机制有待完善。为保障高比例新能源并网消纳，配套送出工程、储能建设、电源灵活性改造等隐性投资增加，但缺乏相应的成本疏导机制；需求响应资源仍未被视作与发电企业对等的市场主体，难以被纳入各类市场交易的主体范围和交易规则；电力市场和碳市场建设相对独立，缺乏政策协调和机制协同，电力能源结构调整目标尚未与碳市场配额分配等有效衔接。
针对诸多挑战，记者了解到，福建电力将锚定清洁能源优化配置、系统灵活调节能力建设、配-微网融合发展以及市场机制建设四条发展主线，重点攻克大规模海上风电消纳技术、系统供需保障与灵活调节技术、电-碳协同发展市场机制、源网荷储协同互动等关键技术。
据悉，福建电力将聚焦海上风电、分布式光伏、数字化电网、沿海防腐蚀等领域，开展知识产权布局，“十四五”期间争取培育5-10个高价值专利，“十五五”期间争取培育10-20个高价值专利，计划2030年率先基本建成、2045年全面建成新型电力系统省级示范区，主要评价指标全面达到国际领先。
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