2024新型配电系统关键技术与展望报告-武汉大学_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。随着能源结构的转型，新型配电系统需具备开放互动、灵活可控、安全可靠、绿色高效等特征，以满足用户多样化能源电力需求并保障供电质量。

主要观点

目标和特征
- 新型配电系统旨在实现清洁低碳、安全高效的目标，提高供电可靠性、电能质量和系统灵活性。
- 系统应具备可观、可测、可调、可自愈的能力，以应对高比例分布式资源接入和新型负荷增长带来的挑战。
- 配电系统将从传统的电能配送网络演化为“新型局域电力系统”，支持多能源协同和高效互动。
关键技术
- 配电协同规划技术：支持多能互补和智慧城市多领域协同。
- 配电自愈控制技术：具备态势感知、电压无功优化、适应多业务主体参与市场交易的能力。
- 配电资产管理技术：实现设备全生命周期管理，提升运维效率和资产利用率。
- 配电设备智能化及柔性配电技术：融合电力与电子技术，提升系统灵活性和可靠性。
- 分布式电源与微电网技术：支持多层级多场景的微电网群运行，实现系统惯性响应和源荷储协同。
- 配电防灾减灾抗灾技术：涵盖灾害预警、评估、能力提升和资源配置优化。
- 直流配电技术：满足高比例分布式可再生能源接入需求，提升系统效率。
- 区域能源互联网技术：推动多能源互联、多元信息共享、能源交易灵活化。
- 负荷侧灵活资源市场交易技术：支持储能、DR、EV、DER等资源的市场化运作和协同互动。
- ICT应用技术：构建数字孪生配电系统，实现物理层、数据层、机理层、表现层和交互层的深度融合。

关键信息

未来负荷侧发展预测（2030年）

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%

挑战

用户侧灵活资源利用不足
- 用户用能方式单一，互动技术支撑不足，辅助服务市场机制欠缺。
- 电动汽车储能潜力未被充分挖掘，对电网电能质量造成冲击。
- 工商业用户能效管理能力不足，智慧管控和辅助决策水平亟待提升。
- 新型农业产业负荷调节能力欠缺，乡镇源荷互动不足。
多能源系统协同不足
- 多能源微电网与智能配电网的优化协同技术欠缺。
- 综合能源互联的规划、运行和低成本转换技术仍不成熟。
- 电碳计量缺乏明确理论基础，难以支撑减碳目标。
数字化和智能化水平不足
- 配电系统整体数字化和智能化水平需提升，以适应源荷不确定性的挑战。
- 灾害预警、评估、抗灾能力及资源配置优化技术尚需完善。