8.吴心弘-新型电力系统中辅助服务价值体现及发展趋势分析_16页_2mb

新型电力系统中辅助服务价值体现及发展趋势分析总结

1. 新型电力系统的提出

2021年3月15日，习近平总书记提出构建以新能源为主体的新型电力系统，这是基于实现碳达峰、碳中和目标以及贯彻新发展理念的背景。新型电力系统旨在确保能源电力安全，满足经济社会发展电力需求，并最大化消纳新能源。

2. 新型电力系统的定义

新型电力系统具备以下基本特征：

• 清洁低碳：形成清洁主导、电为中心的能源供应和消费体系。
• 安全可控：新能源具备主动支撑能力，分布式、微电网可观可测可控在控，大电网规模合理、结构坚强。
• 灵活高效：发电侧、负荷侧调节能力强，电网侧资源配置能力强。
• 智能友好：高度数字化、智慧化、网络化，实现对海量分散发供用对象的智能协调控制。
• 开放互动：适应新技术、新设备以及多元负荷接入，与电力市场紧密融合，各类市场主体广泛参与、充分竞争、主动响应、双向互动。

3. 当前电力系统面临情况

当前电力系统面临的主要挑战包括：

• 高比例随机性、波动性的可再生能源接入。
• 高比例电力电子设备的应用，导致系统惯量下降。
• 从高转动惯量系统向弱转动惯量系统演变，带来频率稳定性问题。

4. 保障新型电力系统安全稳定高效运行

为保障新型电力系统的安全稳定运行，需加强灵活性调节能力建设，包括：

• 发电侧：火储联合调频机组、水电机组、相对可控的可再生能源（如光热、生物质）。
• 电网侧：柔性输电、互联互济、微电网。
• 用户侧：需求侧响应、电动汽车、用户侧储能资源。

5. 当前发展趋势

5.1 灵活调节能力建设

可再生能源快速发展对电网灵活性提出更高要求，需更多灵活性资源支撑系统爬坡需求。

5.2 辅助服务品种多样化

可针对性设计削峰调峰、填谷调峰等灵活爬坡交易品种，包括：

• 调频
• 备用
• 转动惯量

5.3 运行机制市场化

逐步完善市场化的运行机制，推动电力辅助服务市场建设，促进能源消纳。

5.4 参与主体多元化

鼓励多元主体参与，包括：

• 谁提供、谁获利：提高辅助服务补偿力度，增加容量补偿。
• 谁受益、谁承担：辅助服务补偿费用逐渐向用户侧疏导。

6. 问题与应对措施

问题

• 传统火电系统通过同步发电机提供惯量，新能源系统缺乏这一特性，导致系统惯量下降，频率变化加快，可能引发频率闪变。

应对措施

• 将新能源与储能结合，增强系统惯量。
• 探索未来电网形态变化，如小型微电网的广泛应用。
• 建立具备转动惯量的储能设施（如抽水蓄能、飞轮储能）。
• 推动转动惯量辅助服务交易品种的建立。

7. 未来展望

7.1 灵活爬坡交易产品设计

未来将设计适应不同需求的灵活爬坡交易产品，以：

• 提高系统安全稳定运行能力
• 降低电力系统运行成本
• 发掘不同品类电源特性价值

7.2 煤电机组价值挖掘

在市场化背景下，煤电机组将成为省内电力市场运营的托底机组，并作为主要辅助服务提供者，对电价形成起到关键作用。

7.3 储能价值的发掘

储能将在系统中发挥重要作用，包括：

• 改变负荷侧的峰谷形态，使之与能源供应的峰谷形态相匹配。
• 提高终端供电可靠性。
• 提供转动惯量，增强系统稳定性。

8. 总结

新型电力系统建设是实现“双碳”目标的重要路径，其核心在于提升系统灵活性、安全性与市场机制的完善。随着新能源占比的增加，传统同步发电机的惯量特性逐渐减弱，因此需要引入储能设施和新型市场机制，以保障系统的稳定运行。未来，随着技术进步与市场机制的优化，电力系统将更加智能、开放和高效，实现清洁低碳、灵活高效、安全可控的目标。