可再生能源并網,未來多能互補。在“雙碳”目標的要求下,我國大力發展可再生能源,其中以風力發電、太陽能發電為主,風力發電/太陽能發電累計裝機量在 2012-2021 年的CAGR 分別高達 20.65%/53.45%。據國家能源局數據,2012 年底,我國光伏與風電累計裝機量占比不足 6%,截至 2021 年底,我國水電/火電/核電/風電/光伏累計裝機量占比為16.45%/54.58%/2.24%/13.82%/12.90% , 而 2021 年光伏 / 風電新增裝機量占比為30.22%/26.70%。未來可再生能源占比將逐步提升,傳統的火電因其靈活性的特點可作為未來電力系統的調節資源,我們認為未來的電力系統將是多能互補的系統。
可再生能源發電占比有望大幅提升。《“十四五”可再生能源發展規劃》提出,2025 年,可再生能源年發電量達到 3.3 萬億千瓦時左右;“十四五”期間,可再生能源發電量增量在全社會用電量增量中的占比超過 50%,風電和太陽能發電量實現翻倍。據 IEA 預測,在實現“雙碳”目標的預設下,到 2060 年,中國的太陽能和風能發電量相對于 2020 年將增加 7倍,占總發電量比例從 25%提升至 2030 年的 40%和 2060 年的 80%,其中,太陽能發電的占比由 2020 年的 4%提升至 45%。可再生能源發電比例的提升是政策推進和度電成本(LCOE)下降綜合作用的結果,目前光伏發電和陸上風電已初步具備在 LCOE 上和燃煤電廠競爭的能力。
分布式電源接入加重電網運行負擔。1)影響配網潮流,線路潮流大多從電流一端產生,直接作用于用戶側,形狀多為輻射狀,若配網內部安裝分布式電源,則會對線路潮流的方向和方位產生影響;2)影響配網電壓和電能質量,分布式電源并網后,配網成為“有源網絡”,穩態電壓的分布會發生改變;3)影響配網繼電保護,當分布式電源位于繼電保護前端,電源助增作用將導致保護范圍擴大,可能出現誤動或越級跳閘,同理,當分布式電源位于繼電保護后端,可能出現拒動;4)造成系統配變直流偏磁出現,分布式電源接入要求大量電力電子設備如逆變器接入,逆變器可能因脈沖不均或參數失衡等相關特點,產生直流電流分量,若流入配電變壓器中,將導致系統配變直流偏磁問題;5)產生諧波影響變壓器等設備,除了逆變器必然會輸出的諧波外,三相不平衡、直流偏磁等非理想情況也會產生諧波。