【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”目标的推动。该系统具备开放互动、灵活可控、安全可靠、绿色高效等特征,能够满足用户多样化的能源电力需求,并保障供电的经济性和可靠性。
主要观点
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目标和方向
- 新型配电系统旨在实现清洁低碳、安全高效的能源体系,推动可再生能源的广泛应用。
- 通过构建区域多能源互补平台、交易平台和分布式能源接入平台,实现能源的高效利用与灵活互动。
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关键技术
- 配电协同规划技术
- 配电网自愈控制技术
- 配电资产管理技术
- 配电设备智能化及柔性配电技术
- 分布式电源与微电网技术
- 配电防灾减灾抗灾技术
- 直流配电技术
- 区域能源互联网技术
- 储能/DR/EV/DER等灵活资源市场交易技术
- ICT应用技术(数字孪生配电系统)
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发展中的问题
- 用户侧互动不足:用户用能方式单一,缺乏规模化互动技术支撑,分布式能源消纳受限。
- 多能源协同技术欠缺:微电网群与配电网的协同控制技术不成熟,难以支撑碳中和目标下的新形态电网。
- 综合能源互联技术不足:多能源系统互联组网技术不完善,电碳计量缺乏理论基础,运维管理难度大。
- 投资与管理模式变化:投资主体和范围发生变化,系统运行和运维管理面临挑战。
- 标准化和即插即用需求:标准化和即插即用技术尚不成熟,模型统一和示范工程亟待推进。
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发展挑战
- 高渗透分布式资源并网存在瓶颈
- 巨量分布式柔性负荷接入要求高
- 适应终端能源电力转型发展的配套机制政策相对滞后
关键信息
配电系统发展趋势
- 配电系统由传统的电能配送网络演化为“新型局域电力系统”,具备灵活互动、即插即用、多业务协同等能力。
- 未来配电系统将实现可观、可测、可控、自愈,以提升供电可靠性、经济性和电能质量。
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 |
| 城市用户年均停电时间 | 2.6小时 | ≤2小时 | ≤0.5小时 | ≤5分钟 |
| 农村用户年均停电时间 | 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% |
新型配电系统关键技术成熟度
- 技术涵盖多个领域,包括信息通信、电力电子、新材料等。
- 技术成熟度与应用前景密切相关,部分技术已具备较高应用潜力,如数字孪生、边缘计算、区块链等。
重点发展领域
- 分布式能源:包括光伏、风电、储能等。
- 灵活资源:如电动汽车、需求响应、虚拟电厂等。
- 数字化装备:智能设备、传感技术、ICT融合。
- 市场交易:开放市场机制、灵活资源聚合与交易。
结语
新型配电系统是实现“双碳”目标的重要支撑,其发展需要在技术、管理、文化等多方面进行创新与集成。通过加强协同规划、自愈控制、资产管理、设备智能化、微电网群运行优化、防灾减灾、直流配电、区域能源互联网和市场交易机制等关键技术的建设,才能实现安全、可靠、高效、绿色的新型配电系统,推动能源体系的转型与升级。
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