新型电力系统下供需互动挑战及技术支撑体系-中国电力科学研究院_71页_37mb

新型电力系统下供需互动挑战及技术支撑体系总结

核心内容

本文主要探讨了在新型电力系统背景下，电力供需互动所面临的挑战与技术支撑体系。随着可再生能源装机容量的快速提升和电力市场机制的不断完善，供需互动的重要性日益凸显。然而，其实施过程中面临用户种类繁多、信息获取不全、设备控制风险高以及市场机制不成熟等挑战，需要建立完善的技术支撑体系来应对。

主要观点

• 极端天气频发：2022年8月5日，国网经营区最高负荷达10.69亿千瓦，预计到2030年将达14.07亿千瓦。极端天气对局部电力供需造成显著影响。
• 可再生能源接入挑战：2021年我国风、光装机已达6.4亿千瓦，预计2025年将达10亿千瓦。大规模波动性可再生能源接入使传统“源随荷动”的电网运行方式受到挑战。
• 分布式新能源并网：截至2021年底，我国分布式光伏装机达1.075亿千瓦，预计2025年将达1.8亿千瓦，给负荷预测和调峰带来更大难度。
• 政策推动：国家已出台多项政策，如“十四五”现代能源体系规划、电力体制改革配套文件等，推动电力需求响应常态化，并提出到2025年电力需求侧响应能力达到最大负荷的3%~5%。
• 用户参与意愿低：由于市场机制不成熟，用户参与需求响应的意愿不高，需进一步完善激励机制和提升响应收益。

关键信息

1. 电力供需互动挑战

• 用户种类繁多，感知交互难度大：工业、商业、居民及新兴负荷类型多样，负荷特性各异，信息采集与监测难度高。
• 信息获取不健全：由于用户数据涉及核心信息，获取难度大，导致可调节潜力评估不准确。
• 用户生产约束多，设备控制风险高：在调节设备运行时需考虑设备状态、安全与产品质量等，责任界定问题复杂。
• 市场机制不成熟：目前激励资金来源有限，用户参与意愿低，需构建更成熟的市场机制。
• 标准化工作滞后：用户侧系统与设备的标准化建设仍处于起步阶段，导致接入和控制成本高。

2. 技术支撑体系

• 总体技术框架：包括数据监测与感知、可调潜力分析、控制策略、互动效果测量与验证、效益价值综合评估等五个部分。
• 感知交互：构建统一信息模型，支持EMS系统和智能设备接入，提高接入便捷性与数据处理效率。
• 潜力分析：采用模型驱动与数据驱动结合的方式，分析不同用户类型的可调节潜力，实现精细化预测。
• 控制策略：包括电压型、电流型、频率型等控制技术，结合用户设备实时状态，制定灵活的调节方案。
• 效果测量与验证：通过基线负荷计算、节约电力与消纳电量计算、收益结算等方式评估互动效果。
• 效益综合评估：涵盖电力用户、电网企业、发电企业及社会环境效益，通过多维度指标进行评估。

3. 技术成果与应用

• 可调节负荷互动响应系统及终端：支持多种可调节负荷接入，如中央空调、工业设备、电动汽车充电桩等，用于削峰、新能源消纳等场景。
• 可调节负荷资源普查与容量核证系统：用于资源普查与容量核证，支持多维度分析，已在12个省份应用。
• 数字仿真系统：用于典型场景模拟，支持设备运行状态展示、策略验证及远程控制。
• 客户侧柔性资源互动运营平台：为负荷聚合商、大用户提供档案管理、交易决策、结算等服务。
• 现场负荷管理运维检测仪：用于检测负荷管理终端及关键设施的功能与性能状态，提升运维效率。
• 非侵入式负荷辨识系统：通过采集用户端电气信息，识别设备类型与工作状态，支持动态电价与电力决策。

工作展望

未来工作将聚焦于提升电力需求响应能力，完善市场机制，推动标准化建设，优化负荷控制策略，以及提升系统智能化水平。通过这些措施，可以更好地应对新型电力系统下的供需互动挑战，实现电网运行的高效与稳定。