專注電力物聯網20年
構建以新能源為主體的新型電力系統,國家電網公司迅速組織全系統力量,全力推進具有中國特色國際領先的能源互聯網企業建設,國網湖北省電力有限公司經濟技術研究院也進行了探索和思考。以新能源為主體的新型電力系統的主要特征可以概括為“三高一融合”,即以清潔低碳安全高效為目標,滿足新能源高滲透率并網,實現電網高柔性化運行及配置資源,形成源網荷儲高電氣化多元互動,達到物理信息深度融合數字賦能的新一代電力系統。
結合新型電力系統“三高一融合”的特征,需要從“四環兩化”(即發電環節、電網環節、用電環節、儲能環節、數字化、市場化)六個方面共同發力,打好“組合拳”。
在發電環節,一是加強新型清潔能源發電、虛擬同步發電機控制、新能源場站一次調頻改造等新能源設備研制和技術攻關,提高新能源主動支撐、智能靈活和友好并網能力;二是充分挖掘存量電源的調峰潛力,燃煤機組的調峰性能有較大提升空間,部分電廠機組經靈活性改造后調峰能力可達80%以上;三是在新能源和靈活調節資源的規劃布局上,要統籌協調好集中式與分布式、新能源與靈活調節電源、新能源與傳統同步電源的關系,積極引導新能源合理布局。
在電網環節,一是加強新型電力系統調度運行控制,柔性、超導、低頻新型輸電,電網故障容錯與恢復等技術攻關,提升電網柔性控制能力;二是加快發展特高壓電網,實現西部及“三北”風光、西南水電等清潔能源資源向華東、華中等負荷中心的大范圍優化配置;三是構建堅強主網架和柔性配網,以堅強主網架為主干網,以柔性配網能源自治單元為局域網,實現即插即用雙向互動;四是借助人工智能、大數據等新技術,打造新一代調度體系,實現源網荷儲群控群調,提升電網運行管控能力。
在用電環節,一是加強多能轉換與綜合利用、節能低碳、需求響應與虛擬電廠、車網融合等技術攻關,提升用電環節各種多元負荷的協調互動能力;二是通過電能替代、電動汽車、清潔供暖的廣泛應用,持續提升終端能源消費電氣化水平;三是構建可中斷、可調節的多元負荷資源,挖掘需求側響應潛力,形成交通領域車網協同、建筑領域清潔供暖、需求側響應等互動機制;四是構建冷熱氣電多能互補的終端消費綜合能源系統,實現主動配電網架構下滿足各類用戶對清潔能源的多元需求。
在儲能環節,一是發展高效低成本長壽命儲能技術,在大容量、快速響應以及新型儲能技術如新型分布式變速抽蓄、液態金屬電池等方面進行技術攻關,同時加快煤電靈活性改造和調峰氣電建設,滿足各類調峰需求;二是促進儲能協調規劃,源側和荷側應用電化學和新型儲能技術提高新能源利用率、改善負荷特性、延緩輸變電升級需求,網側積極推動抽水蓄能電站建設;三是通過統籌規劃、規模帶動和規范管理,建立成熟的標準體系、市場機制與商業模式,引導儲能在電力系統中合理應用,發揮其應有價值。
在數字化方面,一是重點加強高端芯片、智能傳感、邊緣計算、區塊鏈和人工智能算法等關鍵技術攻關,運用數字技術持續增強新型電力系統中萬物互聯和全面感知能力;二是利用大數據技術、區塊鏈、云計算、邊緣計算、人工智能技術開展數據挖掘、智能分析和決策,提升電網運行智能化水平;三是基于光纖、5G、6G與北斗系統等建設一體化通信網,全面實現實時感知“云邊協同”、云端智能管控,促進物理信息深度融合。
在市場化方面,一是建立高標準市場體系,涵蓋電能量、輔助服務、發電權、輸電權和容量補償等多交易品種;二是深化省級電力現貨市場建設,采用靈活價格機制促進清潔能源參與現貨交易;三是積極推進風光水火打捆外送交易、發電權交易、新能源優先替代等多種交易方式,擴大新能源跨區跨省交易規模,完善以中長期交易為主、現貨交易為補充的省間交易體系;四是研究可中斷負荷等電價機制,利用市場化手段擴大需求側響應規模;五是研究抽水蓄能電站、電化學儲能電站價格形成機制,促進儲能發展和電力系統調節能力提升。