新能源在新型电力系统中的研究分析.pdf

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1、新能源在新型电力系统中的研究分析 摘要：目前，新能源作为清洁能源应用较为广泛，在完成“碳达峰，碳中和”方面起到关键性作用。其次新能源在新型电力系统也有着主导和核心地位，其体现有着高效环保、智能性高、灵活度高、可靠调峰等特征。构建以清洁低碳能源为主体的能源供应体系，建设新型电力系统是实现碳中和目标的关键举措。但目前新型电力系统概念不甚清晰，双碳目标与它的关系也有待进一步明确。为此，本文主要在分析现有问题的基础上，总结了在“碳达峰、碳中和”目标下，以新能源为主体的新型电力系统建设面临的三大矛盾，并分别提出相应的建议。关键词：新能源；新型电力系统；应用 引言 为落实“双碳”目标，发展以新能源为主的新

2、型电力系统已成为电力行业的时代使命。目前我国实现“双碳”目标却面临严峻的挑战，要构建清洁低碳安全高效的能源体系，控制化石能源总量，着力提高利用效能，实施可再生能源替代行动，深化电力体制改革，构建以新能源为主体的新型电力系统。1 新能源发电特点 1.1 风电新能源特点 第一，风电能源设备具有较大的体积，其尺寸比水轮机尺寸大十几倍，但是对其利用率却仅为水轮机的 20%50%之间；第二，由于风的方向和速度具有不确定性、随机性和间接性，换而言之就是，风力不够稳定，很难对风力发电进行有效调控；第三，纵观国内风力发展情况，国内风电场的地理位置距离电负荷中心较远，薄弱的网架结构使得电网不能得到有效的传输，造

3、成“有电无处送”的被动局面。1.2 光伏发电技术的特点 与以往传统发电技术相比，光伏发电技术具有很大优势，符合我国电力企业当前以及未来发展需求，电力企业做好传统发电形式的有效改变和优化能够减少成本投入，很好地保护自然环境，有效实现我国电力可持续性发展的目标。光伏发电具有很好的环保性能，是一种新型的清洁能源，在投入使用的过程中不会污染环境，符合当前电力行业可持续发展的目标。光伏发电具有很高的安全性，在同城使用过程中，电力系统的电压小于 220 V，有效地降低运行过程中的风险性。光伏发电还具有实用性的特点，使用时间较长，具有很好的抵抗能力，被各个国家广泛使用。电力企业需要加大对光伏发电技术的重视程

4、度，进行不断地创新和优化，合理运用其优势，更好地促进我国电力行业发展。2“双碳”目标下新型电力系统的建设方向 以新能源为主体的新型电力系统，包括:新能源为主体的电源结构，高弹性的数字化、智能化电网，源网荷储、多元互动，及以电为中心的综合能源服务体系等，通过统一高效、有机协调的电力市场，实现电力系统各环节紧密链接、稳定有序，为经济社会发展提供源源不断的动力支持。目前，要构建高效的能源体系和新型的电力体系只有选择科技的改革和创新这条道路，随着能源和新型电力领域的全面发展，新能源被广泛的应用于新型电力系统中。随着电力系统设备的需要满足新技术的要求和开发就面临着不断的创新改革和突破，为了构建多位化和立

5、体化体系的新型电力系统，需要对新型电力系统的建设方向研究，具体技术研究方向和途径如下:(1)大电网(骨干网架)建设。随着新能源应用于新型电力系统后，需搭建一个灵活可靠配比新能源、智能和深度调峰的合理体系和系统。围绕大型能源基地的跨区域输送、调度能力和储能的推广，从大电网建设角度看，重点在于满足大型能源基地与负荷中心的联通通道需求，以及负荷中心区域内调配通道能力。结合我国清洁能源资源区位禀赋因素，大型能源基地配套调峰机组以实现稳定外输效果;与跨区域输送能力相配套，电网新一代调度系统的推广应用有望提速。(2)储能建设。储能应用场景丰富，在新型电力系统中的应用前景广阔，具体应用领域可分为发电侧、电网

6、侧和用户侧三大类以及多种子场景:(a)发电侧:火储联合调频，稳定输出功率;新能源发电配储，平抑出力波动，提高消纳等;(b)电网侧:调峰、二次调频、冷备用、黑启动等;(c)用户侧:峰谷套利、需量管理、动态扩容，用户主要分为家庭、工业、商业、市政等;(d)微电网:主要为离主电网络较远的无电、弱电地区，需要自建电网，可采用可再生能源与储能作为解决方案;(e)分布式离网:4G/5G 基站供电、风景区驿站供电、森林监控站供电、油田采油站供电、高速加油站供电等。(3)配电网建设。“双碳”目标下，新能源的接入比例持续提升，集中式与分布式并进的格局有望持续强化，要求配网逐步向供需互动的有源网络过渡。用电形式多

7、样化与能源结构清洁化，预计将加速配网系统的复杂化和功能多样化，对配网系统的安全、智能、高效、开放、低碳要求不断提升。3 新能源为主体的新型电力系统的构建 3.1 新能源为主体的电力供应 保持风电、太阳能发电快速发展。坚持集中式和分布式并举，大力提升风电、光伏发电规模。在开发、送出和市场消纳协调发展的前提下，在“三北”地区建设以新能源为主体的清洁化电源基地，实现新能源集约、高效开发。积极开发中东部风能、太阳能资源，有序发展海上风电，加快东南沿海海上风电基地建设。以风电、光伏发电的大规模开发利用，推动风电、光伏发电技术进步和成本降低，完善新能源发电服务体系，不断提升新能源发电的竞争力。3.2 建设

8、高弹性、数字化、智能化电力系统 打造多元融合高弹性电网。适应高比例新能源、高比例电力电子设备需要，促进系统各环节全面数字化、智能化。建立全网协同、数字驱动、主动防御、智能决策的新一代调控体系。加强源网荷储多向互动，多能互联，推进多种能源形式之间的优化协调，提高电力设施利用效率，提升整体弹性。加强预测预警体系建设，保障极端事件下的电力系统恢复能力。持续开展煤电机组灵活性改造。煤电功能定位由主体电源逐步转变为调节电源，需大规模实施煤电机组灵活性改造，从整体上提升机组的灵活调节能力。要加强规划引导，有序安排改造项目，30 万千瓦、60 万千瓦亚临界机组，应优先实施灵活性改造。同时要完善辅助服务补偿机

9、制，保障煤电机组的合理收益。大力加强储能体系建设。加快抽水蓄能建设。既要推进单机容量 30 万千瓦以上、电站容量百万千瓦以上的抽水蓄能项目建设，又要因地制宜，建设中、小型抽水蓄能项目，对具备条件的水电站进行抽水蓄能改造。完善电动汽车参与系统调节的激励机制，不断提升电动汽车与电力系统互动水平。鼓励各类电化学储能、物理储能的开发应用。3.3 分析电源结构、布局和性能 相关研发人员在明确不同类型的新能源的特征，掌握新能源与传统电网并网后可能会存在的风险进行深入研究以后，还需针对新能源与传统电网在并网过程中可能会遇到的问题、难度系数、对新能源建设开发的整体成本，以及后期所得到的实际效果等方向进行全面分

10、析与研究。在新能源发展过程中，由于不同类型的能源其特征具有很大差别，且不同地区中的能源类型、能源分布、储存量等都具有较大差异，并且新能源在应用中还具有一定的随机性与不稳定性，因此在实际应用中势必会掣肘传统电力系统的功率平衡状况。为全面实现新能源与传统电力的有机融合与协同发展，相关研发人员应全面分析电源结构、电力布局以及并网后的电力生产性能，并尽量选择主动性电源以及规模较大的储能设备进行并网。3.4 建立系统综合评价体系，制订电网规划方案 综合评价体系的核心目标是通过电力系统中不同设备的数据指标，对整个系统的运行情况进行定量分析，为未来电力的发展规划提供良好的发展方向。随着新能源建设的不断完善，

11、对传统电力行业中的电源、电网规划提出了全新的需求，因此相关研发人员不仅需要考虑各地区新能源类型与发展问题，还需考虑如何将地区中的常规新能源与传统电网之间的协同发展策略，制定全新的电网规划方案。结束语 面对“双碳”目标，电力行业任务艰巨，我国经济双循环发展新格局、新型城镇化建设和电气化进程加快，将推动电力需求保持刚性增长。在此背景下，加快构建以新能源为主体的新型电力系统，是电力工业促进自身碳减排、支撑全社会碳减排的必由之路，是实现电力工业高质量发展的必然选择。参考文献 1康重庆，陈启鑫，夏清低碳电力技术的研究展望J电网技术，2009，33(2)：1-7 2才秀敏电力系统助力“3060”双碳目标实现J电器工业，2021(5):61 3黄谭发.电力结构的调整与可持续发展研究J.通信电源技术,2018,35(04):35-37.