近年来,国内外能源(能源行业分析报告)电力供给安全均受到了严峻考验。2021年2月,美国得克萨斯州极端寒潮天气导致新能源出力不足,全州电力负荷大增,电价飙升至每千瓦时9美元,一户居民一个月电费达到1万美元。2016年9月、2019年8月澳大利亚和英国分别发生因新能源支撑能力不足、恶劣天气导致的大停电事故。而我国东北、四川等地也陆续出现了由一次能源引起的电力短缺事件。
经济社会的发展使人类对电力供应的需求持续增加。尤其是在清洁低碳目标的前提下,“保供应、保安全、促消纳”矛盾交织,如何稳定安全地提供充足电力,成为电力系统需要积极应对的挑战。
随着新能源利用技术、智能电网技术、储能技术等多个领域的创新技术实现应用,电力系统正在推进的演化和变革,有望“一石三鸟”地满足经济、生态、用电安全三方面的共同要求。此外,在极端恶劣天气情况下。国内外均有停电事故或电力供应不足事故发生。我国近60年的气象数据表明,极端天气发生频率呈上升趋势,在长周期范围内,极端天气用电负荷与新能源发电出力也呈反调节特性,即“极热无风,晚峰无光”的特性,这无疑增加了新能源电力供电安全风险。
从电的商品角度出发,我们会发现,新能源发电在电的经济和环境成本方面贡献很大,但在电的安全质量方面贡献相对较小,这与新能源的特性密切相关。比如,为了满足用电需求,传统电厂都有备用机制,达到“即便用户多要电我也有”的效果,以防止运行预测不准确。煤电厂留备用的任务已经制度化,包括备好发电用燃煤、相应机组等一系列方案。而风电光伏要形成备用机制,经济性较差。其能源基础是难以储留的太阳能、风能,目前无法形成制度化的备用方案和稳定的备用供给。