【清华大学】新型电力系统的“碳”与“数”_35页_3mb

新型电力系统的“碳”与“数”总结

核心内容

新型电力系统建设是实现“碳达峰、碳中和”目标的重要途径。该系统以新能源为主体，强调数字化转型，涵盖“源网荷储碳数”六个核心要素，旨在提升电力系统的可控性、灵活性和低碳化水平。

主要观点

碳中和目标是核心动因

• 电力系统碳计量技术是实现低碳转型的基础，需提升碳排放的时空分辨率。
• 通过碳排放流分析理论，实现全系统高精度、可测量、可报告、可核实的碳计量。
• 碳表系统能够自动化记录和分析电力系统各环节的碳排放量。

数字化转型是关键途径

• 数字化转型是新型电力系统建设的重要支撑，利用“云大物移智链边”等技术提升系统运行效率。
• 国家电网、南方电网等大型能源企业已制定数字化战略，将数据视为重要生产要素。
• 配用电大数据分析技术用于提取用户用电特征，识别用电模式与趋势，为个性化服务提供依据。

关键信息

电力系统碳计量技术

• 碳排放流分析理论：基于实时潮流信息和发电机组碳排放数据，追踪碳排放流动。
• 碳表系统：实现发、输、配、用全环节碳排放量的自动化测量与记录。
• 碳计量装置研发：支持产品碳蕴量核算、绿电溯源认证、低碳需求响应等多元化服务。

碳计量技术应用

• 产品碳蕴量：通过碳表装置，帮助企业与消费者了解产品背后的碳排放信息。
• 主动碳响应：基于动态碳排放因子，引导用户改变用电行为以实现减碳。
• 精准碳认证：确保绿电与减碳量数据的可信度和不可篡改性。

电力系统运行方式分析

• 以数据驱动方式分析电力系统运行状态，适应高比例可再生能源并网带来的多样化运行模式。
• 通过机器学习方法，从安全仿真中提取规则并嵌入优化模型，提升分析精度与实用性。

用户行为建模与分析

• 用户用电行为受社会经济信息与环境因素影响，需建立多维度的用户行为模型。
• 提取用户肖像与用电模式，为个性化服务、需求响应及用户分类提供基础。

新型电力系统六要素

• 能源层：以新能源为主体的电源，2030年装机比例将超过40%。
• 网络层：潮流双向化的电力网络，适应分布式发电与虚拟电厂的接入。
• 负荷层：引入电动汽车、分布式储能等新型负荷，提升系统灵活性。
• 储能层：提供多时间尺度的储能灵活性，支持系统稳定运行。
• 碳层：实现全系统碳排放的精准计量与管理。
• 数层：以数字化技术为支撑，提升系统运行效率与智能化水平。

实践与应用示范

• 国网碳监测服务平台：通过高精度计算模型，实现不同电压等级下的碳排放分析。
• 首都碳监测平台：用于区域级碳排放监测与管理，支撑政策制定与执行。

研究意义与挑战

• 意义：提升工业用户分解精度，支持个性化服务与需求响应。
• 挑战：建模复杂性、数据高维性、时漂特性等问题，需进一步研究与优化。

结语

新型电力系统的建设需在“碳”与“数”两个维度同步推进，以实现低碳、高效、智能的目标。康重庆教授指出，数字化是新型电力系统的底层基础，而碳中和是其顶层目标，二者相辅相成，共同推动电力系统的高质量发展。