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    新型電力系統的發展趨勢展望

    發布時間:2021/9/26 9:16:24  信息來源:能源研究俱樂部    瀏覽次數:24


    依托新型電力系統建設,整合各類型能源資源,到碳中和階段,新型電力系統將逐漸發展為更加柔性、更加開放、高度智能的能源互聯網系統。

    新型電力系統發展趨勢展望

    袁輝 胡槐生 徐波 孟祥娟

    (中國能建安徽省電力設計院有限公司)

    加快構建以新能源為主體的新型電力系統,是實現“3060”目標的必然選擇?,F階段,新型電力系統的主要特征是實現新能源高比例接入,加快信息技術與能量供給的深度融合,電力傳輸更加高效且富有韌性。依托新型電力系統建設,整合各類型能源資源,到碳中和階段,新型電力系統將逐漸發展為更加柔性、更加開放、高度智能的能源互聯網系統。

    一、新型電力系統是更加柔性和開放的能源互聯網

    新型電力系統能夠高效集成各種分布式能源,通過多傳感、大數據、智能管控等技術,實現能源實體與現代信息技術的融合,優化能源生產、輸送和使用;同時繼續擔當分級分層能源設施的“神經”和“骨架”,加速實現系統智能調度及市場自由交易,促進分布式智慧能源計量結算場景落地,逐漸發展為柔性和開放的能源互聯網。

    二、分布式微網成為大電網的重要互補項

    新型電力系統豐富了原有的能源互聯網概念并將其擴展為:既包括遠距離、復雜龐大的能源傳輸系統,如全球、洲際或區域聯網的能量傳輸共享;也能夠實現區域能源就近交易,分布式微網成為大電網的重要互補項,電網將形成大量分散+集中的拓撲結構。

    跨區送電是全局調配,區域供能是末端深挖,新型電力系統將部分跨區送電(特高壓)轉移到局域用能上,將更加注重能量的就地就近消納。未來局域智能微網將成為重要的供能形式,和跨區送電方式相互補充、相互支撐。

    三、戶用光伏將是重要的發展形式

    截至2020年底,我國光伏發電累計裝機2.5億千瓦,其中集中式電站占比68.93%,分布式光伏占比31.07%。與集中式光伏發電相比,分布式光伏就地消納的輸電成本和損耗較低,加上受土地、環境等約束更少等特征,新型電力系統中,戶用光伏將幫助實現地區可再生能源電量的高比例自給。

    四、區塊鏈技術將在新型電力系統中得到應用

    區塊鏈被認為是繼蒸汽機、電力、互聯網之后真正具有變革潛力的顛覆性技術,助推能源互聯網升華到2.0形態。

    與傳統技術相比,區塊鏈具有四大優勢:a)采用分布式核算和存儲,系統效率大大提高;b)通過智能合約共享資源,不依賴于中間機構的數據備份和信用背書;c)公開透明、自動執行、強制履約;d)不可篡改,信息添加至區塊鏈即永久封存,無法在單個節點修改數據。

    區塊鏈的去中心化實現了電力生產者、售電部門和消費者的“直連”,將分散的新能源發電接入現有電網,實現不借助中心結算的點對點直接交易,資源利用更加集約高效?;趨^塊鏈技術的區域售電將成為智慧能源的重要突破口。

    對于電力/能源區塊鏈技術的研究,目前世界各國基本處于同一起跑線,區塊鏈與“互聯網+”的結合將引發能源領域新一輪的技術革命。

    五、將形成新的智慧能源商業模式和生態

    順應電力零售的市場化趨勢,以分布式發電靈活性交易為切入點,電力零售、需求側容量交易和運維、節能等綜合能源服務都可以通過物聯網場外互聯網電商平臺實現,借助供需匹配和智能結算,打造新的智慧能源商業模式和生態。

    新型智慧能源商業模式特點:a)用戶和發電廠實現點對點的電力交易;b)分散決策;c)決策調度:未來電力調度的客體是大量的分布式能源以及智慧用電負荷,通過區塊鏈生成調度決策;d)實現市場競爭的帕累托最優,資源配置效率較高。

    智慧用能還原了能源的商品屬性,建立起競爭、開放、有序的供能和用能市場,對冷、熱、電等資源進行優化配置,達到競爭性供需平衡的狀態,大幅提高微網的用能效率和效益。智能控制+新型電力交易將為我國的碳交易、微電網、智慧能源等注入新的生機,推動智慧電力/能源生態形成和能源體制機制重建。

    六、企業節能,用戶節約,用能更加智能、精確、經濟

    與傳統能源、電力用能模式相比,區域電力互聯網系統的電力生產商、配電運營商、傳輸運營商和供、用能單位,可以直接在各個層次上進行交易,電量結算不再依靠傳統電力結算平臺,個人或企業可以直接進行點對點交易,能源的商品屬性和金融屬性將進一步凸顯。

    基于分布式賬本和智能化合約的新型電力交易,將在發電和用電間建立起一種智能連接,利用區塊鏈計算技術,大幅降低交易成本,提升交易效率;實現用戶與電源、電網的柔性互動,用戶側負荷參與需求側響應;由集中式整體平衡向分散化決策、帕累托最優的局部微平衡發展,將極大提升能源消費供給的柔韌度和透明度,用能更加智能、精確、經濟。

    七、終端用能將和移動互聯、智能家居進一步融合

    第四次工業革命建立在數字感知基礎上,智能傳感器及控制設備將萬物緊緊相連,能源商品市場化、供應多樣化、系統分散化及電網智能化將成為越來越清晰的發展趨勢。

    未來通過移動互聯設備的語音交互、體感交互、無線通信等手段,便可以控制家中用能設備,冷、熱、電、氣等能量通過能源路由器、競爭性交易平臺進行分配重組,實現信息交互和匹配性用能。

    八、可再生能源滲透率更高

    2030年之前近十年時間,是各地新型電力系統、能源物聯網發展、壯大的重要戰略突破期,能源設施逐步實現互聯互通,隨著智能控制和儲能的突破,能量可被存儲也可隨時調用,用能選擇性將更廣,光伏等可再生能源在家庭和企業用能中的占比將有所提高。區域新型電力系統中,可再生能源滲透率的相關指標都將進一步提高。(包括η1=可再生能源發電裝機容量/電網內峰值負荷,η2=清潔能源發電量/總用電量等)

    九、新型電力系統呼喚新型儲能技術的突破

    未來發電設備將逐漸呈現分散化的特征,電網拓撲結構也隨之發生改變,電化學儲能、氫能等新型儲能作為產業鏈的重要環節,將進一步發揮削峰填谷作用。但目前儲能產品成本還較高,用戶側儲能盈利手段更多在于峰谷電價差套利,輔助服務市場的激勵作用還沒有體現出來。新型電力系統建設期待著儲能技術的突破和發展。

     

     

     

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