2024-08-03-武汉大学-2024新型配电系统关键技术与展望报告_36页_3mb

报告摘要

新型配电系统关键技术和展望总结

核心内容

新型配电系统是构建以新能源为主体的新型电力系统的关键领域，其发展受到“碳达峰、碳中和”目标的驱动。新型配电系统具备开放互动、灵活可控、安全可靠、绿色高效和现代智慧等特征，旨在满足用户多样化能源电力需求，保障供电质量和经济运行。

主要观点

目标与方向
- 新型配电系统的发展目标是构建清洁低碳、安全高效的能源体系，实现碳中和。
- 通过提高可再生能源渗透率、优化负荷管理、增强系统灵活性和智能化水平，满足未来高比例分布式能源接入和新型负荷增长的需求。
关键技术
- 配电协同规划技术：实现源网荷储协同，适应多能互补和智慧城市需求。
- 配电自愈控制技术：提升系统可靠性，支持多业务主体参与市场交易，优化电压无功控制。
- 配电资产管理技术：实现全生命周期管理，提高运维效率，支持数字技术融合。
- 配电设备智能化及柔性配电技术：推动设备即插即用、模块化、功能集成，提升系统灵活性和安全性。
- 分布式电源与微电网技术：支持软件定义微电网群，实现系统主动柔性，提升源荷储协同能力。
- 直流配电技术：提高电能质量，实现交直流混合优化控制，适应高比例可再生能源接入。
- 区域能源互联网技术：促进多能源互联，支持多元信息共享和灵活能源交易。
- 负荷侧灵活资源市场交易技术：推动电动汽车有序充电、虚拟电厂等技术发展，实现灵活资源聚合和市场机制应用。
- ICT应用技术：数字孪生配电系统实现虚实融合，提升系统监控、仿真和控制能力。
发展趋势
- 配电网将从传统的电能配送网络演变为支持分布式资源接入、柔性负荷互动的“新型局域电力系统”。
- 配电网需实现可观、可测、可控和自愈，以适应高比例新能源和高弹性负荷的接入。

关键信息

2030年负荷侧场景预测

指标	2021	2025	2030	2060
分布式电源装机（35kV及以下）	1亿千瓦	2.5~3亿千瓦	3.9亿千瓦	10.95亿千瓦
用户年均停电时间（城市）	2.6小时	≤2小时	≤0.5小时	≤5分钟
用户年均停电时间（农村）	13.8小时	≤10小时	≤5小时	≤1小时
电动汽车	500万辆	2500万辆	8500万辆	5.3亿辆
全国用电量	8.3万亿度	9.5万亿度	12万亿度	16万亿度
最高负荷	10.4亿千瓦	15.7亿千瓦	17.7亿千瓦	24.3亿千瓦
电能占终端能源消费比重	27%	34%	43%	70%

面临的主要挑战

用户侧灵活资源利用不足
- 用户用能方式单一，缺乏规模化互动技术支撑。
- 需要完善市场机制，提高电动汽车储能潜力，提升工商业用户资源利用效率。
- 新型农业产业负荷调节能力不足，县域分布式能源发展迅猛但乡镇源荷互动不足。
多能源协同技术欠缺
- 多能源微电网与智能配电网的协同优化技术不足，难以支撑碳中和目标下的新形态电网构建。
- 配电系统整体数字化和智能化水平亟待提高，需增强适应源荷不确定性的灵活性。
综合能源互联技术不成熟
- 多能源系统互联组网技术、电碳计量理论、运维管理难度仍需突破，以提升综合能效和减碳水平。
配电网运行管理问题
- 配电网承载力不足，电能质量恶化，需优化规划和管理模式。
- 配电网由电能配送网络演化为新型局域电力系统，需适应新的运行和管理需求。