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新能源电力系统与能源互联网如何对接与整合

发布时间:2019-08-15 17:06:51

  杰里米 里夫金在其着作《第三次工业革命》中提出,处于能源中心的国家必将引领世界的发展。在第三次工业革命到来前夕,谁能够在可再生能源的开发利用上占据领导地位,谁就能够引领人类历史上新的生产变革。

  随着化石燃料的日渐枯竭,以及传统能源开发利用所带来的环境污染、气候变化等问题日益严重,大规模开发利用可再生能源,提高能源利用效率,减少污染排放,保障能源供应和能源安全是当前我国能源革命的核心内容和必然选择。新能源系统和能源互联概念的提出,为解决上述问题提供了一整套完整的技术路线方案。两者有什么不同,存在什么样的耦合关系,如何将两者的功能进行整合,都是当前亟须解决的问题。

  新能源电力系统

  新型电力系统架构

  传统电力系统以煤炭、石油、天然气、水能等传统能源作为一次能源,由于其可储存的特性以及稳定可靠的发电技术,使得电力系统供应侧可控可调。随着可再生能源发电的大规模接入,风能、太阳能等可再生能源作为一次能源具有的不可储存及波动特性,使得风电等可再生能源发电出力具有较大的不确定性,电力系统供应侧可调控性降低,电力系统呈现出较强的供需双侧随机性。新能源电力系统就是通过电力系统结构、运行方式的根本性变革,使电力系统更够承受供需双侧不确定性对系统的冲击,保证可再生能源的安全高效利用。

  新能源电力系统的主要特征有两点:

  第一,高可再生能源利用比例。高渗透率的可再生能源电力是新能源电力系统的重要特征。由于风能、太阳能等可再生能源较低的能量密度以及我国可再生能源资源主要集中在 三北 地区的分布格局,未来我国的新能源电力系统应该是集中式与分布式可再生电源、远距离大输送与区域微就地消纳相结合的形式,从而保证系统能够最大限度地利用可再生能源电力。

  第二,供应侧的横向多能源互补,系统纵向源 荷 储协调互动。安全高效利用可再生能源是新能源电力系统的重要目标。在供应侧,一方面,利用可再生能源发电精确预测技术、新型可再生能源发电设备及控制技术,最大程度上做到对风电等可再生能源发电出力的可调可控;另一方面,通过可再生能源与传统水火电、抽水之间,不同可再生能源之间,集中式与分布式可再生能源之间的协调控制,实现多类型能源电力互补,使得供应侧整体呈现出稳定的出力特性,减小可再生能源发电出力波动对系统造成的冲击。在输配环节,新型的电结构、先进的方式、控制和安全防御系统及设施的建设和应用,使得电对可再生能源拥有足够的接纳能力,最大限度地避免物理通道对电力资源优化配置的影响。在需求侧,一方面,通过AMI及先进的通信系统,使用户能够实时掌握自身用电情况与不同层级的系统运行情况,根据价格响应信号,调整自身的用电行为;另一方面,通过先进的控制技术,能够对用户的终端用电器做到精确计量与控制,最大程度的利用需求侧 暗储能 潜力。

  综上所述,新能源电力系统核心特征就是要借助相关的技术手段,实现电力系统中真正意义上的 横向多源互补,纵向源荷储协调 ,从而最大限度地利用可再生能源,逐步提高可再生能源在电力一次能源消费中的比例,最终使得可再生能源在我国电力能源结构中占据主导地位。

  能源互联

  新型能源利用体系

  目前对于能源互联还没有准确的定义,根据杰里米 里夫金对能源互联的描述,能源互联应该是一种依托于可再生能源技术、通信技术及自动控制技术,以集中式和分布式可再生能源为主要能量单元,能够实现双向信息数据的实时高速交互,涵盖多类型能源络与交通运输络的新型能源利用体系。在 能源互联 背景下,传统的以生产顺应需求的能源供给模式将被彻底颠覆,处于能源互联中的各个参与主体都既是 生产者 ,又是 消费者 ,互联共享的能源互联价值观将逐步形成。

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