“双碳”目标下东北地区新型电力系统发展研究

随着“双碳”目标的提出,我国将加快构建适应新能源占比逐渐提高的新型电力系统,风电、光伏等新能源迎来新的大发展时期。东北地区风能、太阳能资源丰富,但整体开发水平偏低,未来开发潜力巨大,其不稳定的电源特点成为其大规模发展的掣肘。东北地区碳排放量仍处于波动性增长阶段,尚未实现碳达峰,而作为占比最高的电力行业,其碳排放量的优化调整成为东北地区实现碳达峰的关键。在电力系统新的发展形势下,针对东北地区新能源发展面临的困难和问题,提出研究柔性特高压直流外送通道建设,促进以氢能为代表的新型储能系统建立,改善“双高”系统频率响应等相关建议,满足东北地区风光等新能源高质量发展的要求,促进新型电力系统科学构建。     

浅析新能效电力变压器的推广对实现碳达峰、碳中和的意义

本文作者选取典型的110kV、220kV变压器产品分别按照11型、新能效2级和新能效1级进行采购成本的核算、运行成本以及二氧化碳的排放对比分析,为新能效电力变压器的推广提供一定的借鉴意义。     

“双碳”背景下我国低碳电力发展研究

在“十四五”规划中提出的“碳中和”以及“碳达峰”目标对电力行业各方面的发展产生了深层次的影响,电力行业向低碳方向转型已成为主流趋势。通过阐述低碳电力体系中的低碳电厂、低碳电网、低碳能源消费以及相关评价技术,说明了该体系在节能减排、环境保护方面有着高效、清洁、可循环的低碳属性。同时,分析了国际低碳形式变化对我国的影响以及“双碳”政策具体落实过程中的相关问题,为“双碳”战略的执行以及电力行业的低碳转型提供了新的科研思路。     

基于“双碳”目标的城市能源发展规划路径研究

能源是经济社会发展重要的物质基础和动力,也是碳排放的主要源头,“十四五”时期是实现“双碳”目标的重要基础期和窗口期。能源规划在推动经济社会转型、实现“双碳”目标中发挥承上启下、革故鼎新的作用,对贯彻落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略具有开拓性意义。以湘乡市为例,进行基于“双碳”目标的城市能源发展规划路径研究。     

“双碳”目标下新型电力系统典型特征与发展挑战综述

构建新型电力系统是实现“碳达峰、碳中和”目标的重要举措。为了更好地开展新型电力系统的规划发展研究工作,从多个角度阐述了对新型电力系统的认识,提出了新型电力系统的典型特征;并进一步从管理与体制机制、经济性、技术性3个方面,剖析了当前构建新型电力系统面临的主要挑战。     

大型煤电机组蒸汽储热发电调峰技术研究

燃煤火电受锅炉负荷调节困难、热电机组以热定电的限制,严重制约了发电灵活性的进一步提升,研究认为采用蒸汽储(蓄)热技术与机组原有热力系统的合理匹配,能有效解决煤电普遍面临的调峰困境,因此提出了切实可行的技术方案,并经过场景模拟和热力平衡分析,得出蒸汽储热充放热的电-电转化效率达到了62.2%,在进一步拉大峰谷电价差的电力辅助服务市场交易模式下具有明显的投资收益。蒸汽储热技术既可发电又可供热,既适用于热电联产机组又适用于纯凝发电机组,为构建新型电力系统奠定了坚实基础,具有较高的推广潜力和巨大的社会生态效益。     

“双碳”目标下宁夏构建新型电力系统的问题与建议

宁夏作为国内首个新能源综合示范区,新能源装机占比2022年底将达到50%,超越煤电成为第一大电源,随之面临新型电力系统建设带来的问题和挑战。围绕能源资源禀赋、电网网架、电力外送、新能源消纳和转型政策5个方面总结宁夏构建新型电力系统的基础与优势,并结合宁夏发展实际,从产业结构、电力供应保障、新能源并网消纳、安全稳定运行4个方面分析新型电力系统构建过程中存在的问题;最后,围绕上述问题提出了加快能源产业结构转型升级,保障电力安全可靠供应,提升新能源并网消纳能力,提高新型电力系统安全防护能力等相关建议,对推动宁夏能源转型发展和新型电力系统建设具有一定的指导意义。     

面向碳中和的电力行业绿色发展关键技术与路径研究

中国提出力争2030年前实现碳达峰,争取2060年前实现碳中和。通过分析发达国家碳中和路径和中国能源现状,得出中国碳达峰路径应建立在以新能源为主体的新型电力系统之上,降低高碳电源比例的同时,对火电进行高效、清洁改造,以源、网、荷、储为链条,考虑安全性、经济性等多要素,分析海量新能源消纳控制,碳捕捉、利用与封存,虚拟电厂,绿电制氢(氧)等关键技术对电力低碳转型路径的影响,最后从政策、资金和产业链层面提出了低碳化技术发展的建议。     

新形势下智慧“能源 + 双碳”服务平台的建设与应用

为顺应国家能源革命和“双碳”战略目标,积极响应关于建立完善绿色低碳技术评估、交易体系和科技创新服务平台的整体要求,开展了新形势政策下的智慧“能源+双碳”服务平台的研究与开发。以区域智慧能源服务平台为研究基础,依托能源大数据应用,从政府、企业、交易市场三方视角,聚焦碳资产全过程管理,开展智慧“能源+双碳”服务平台的建设工作。平台通过汇聚海量能源信息,结合大数据、人工智能等先进技术,研究碳核算方法、计算方法及预测方法并形成标准算法模型,构建碳监测体系、碳评估体系、碳排放预测体系,构建“双碳”能源数智产品,为政府提供“碳监测”辅助能碳管理、为企业提供“碳分析”指导节能降碳、为交易市场提供“碳核证”优化资源配置,推动社会经济的绿色高质量发展。     

“课题式”能效服务活动模式的创新与实践

提出"课题式"能效小组活动模式以及组建能效服务团队的工作思路。设计了"课题式"能效活动小组组建、活动开展的运作流程,以及"能效服务团队"的组织结构,进一步理清大营销体系下各班组之间能效工作的流程关系。在目前经费、技术、人才等资源有限的情况下,通过"课题式"能效小组活动模式的推广实践,有效地解决提高小组成员的活动积极性、活动内容的专业性、项目签约成功率等难题。     

基于能源托管的电网企业节能服务运作模式研究

以南方电网开展基于能源托管的节能服务项目为例,阐述了能源托管模式的优势,实际运作流程和难点,以及如何加速推广能源托管模式的建议。     

面向新型电力系统的水电发展战略研究

践行双碳战略,能源是主战场,电力是主力军,构建以新能源为主体的新型电力系统是实现碳中和的必由之路。在分析碳中和背景下电力行业减排目标、电力结构及其占比的基础上,针对构建新型电力系统面临的问题与挑战,提出加快常规水电和抽水蓄能电站建设是新型电力系统可靠性和长周期调节能力的重要基础。结合我国能源资源禀赋和开发利用现状,提出强化水电与新能源协同发展战略思路,依托流域梯级水电建设更大规模清洁能源基地,并加快抽水蓄能电站和储能工厂建设的发展路径,重新定义了水电在新型电力系统中既提供基础电量又发挥容量功能的新定位,进而提出促进清洁能源大基地和储能工厂建设的政策建议。研究成果可为清洁能源基地规划设计和相关政策文件的编制与修订提供一定参考。     

探索符合中国国情的核电发展新模式

在全球能源危机和倡导低碳经济的大背景下,我国的核电行业迎来了第2个春天。与此形成鲜明对比的是我国目前拥有核电控股资质的企业只有3家,而这3家企业提供的服务远远不能满足未来核电市场的需求,所以探索核电发展的新路就显得尤为重要。在充分分析我国电力行业改革和核电发展现状的基础上,认为控股多元化是符合我国国情的核电发展新模式。     

关于新型电力系统部分特点的思考

新型电力系统建设是我国电力行业的重大转型,其需求来源于经济社会发展,其实现依赖于电力系统运行机理的改进。从近10年电力系统的发展历程和阶段性目标分析出发,基于“双碳”目标,对新型电力系统的电源构成、特点及运行模式进行逆向推理和分析,进而分析新运行模式下的部分关键技术需求。指出：为了实现“双碳”目标,电力系统电源构成必须进行巨大调整,特别是在2030年之后;在新型电力系统中,发电侧将以新能源为主体,用户侧将出现大量产销者并呈现大量分布自治的形态,能源互联网将成为新型电力系统的基础支撑,电网调度将主要基于市场化机制实现;新型电力系统的建设在电力电量平衡、系统安全、有源配用电网管控、新能源发电和并网、电力交易和调度等方面迫切需要相关创新技术的支撑。     

自备电厂发电权交易模式及能耗效益最优研究

阐述了自备电厂发电权有偿替代交易的模式,建立了可以实际应用的自备电厂发电权有偿替代交易理论模型.该模型考虑了煤耗和效益最优,兼顾了交易各方的利益,同时能够利用具体电网数据进行发电权交易分析,实现交易双方效益共享.     

考虑储能用户与新能源双边交易调峰服务的电力系统联合运营模式

新能源并网规模的不断扩大和并网容量的大规模增加给电网的调节能力和新能源消纳问题带来了严峻的挑战,采用储能系统参与调峰是推进新能源发展的重要手段。为此,提出了综合考虑储能用户满意度和新能源调峰需求的电力系统双边交易联合运营模式和交易模型,以各方综合效益最大为目标,建立新能源侧、电网侧和用户侧的投标和出清模型,其中储能用户与新能源于日前完成双边交易以直接减小电网的调峰服务压力,最终由电网侧的储能消纳剩余新能源出力。算例仿真结果表明,所提运营模式不仅有效地调动了用户主动调峰的积极性,还减小了电网侧储能的调峰压力,在促进新能源发展和保障电力系统稳定运行方面具有重要意义。     

基于钢铁生产方式的供配电系统节能管理措施

钢铁企业需要随时根据市场需求来调整组织生产以获得最大的企业经济效益。主要针对不同钢铁生产方式下的供配电节能管理措施展开讨论,包括调整负荷曲线、变压器优化运行、合理安排检修、电能质量治理设备的停用等措施,对动态制定企业供配电系统的节能管理措施具有重要意义。     

大规模新能源接入电网连锁故障预防控制策略研究

本文着眼于大规模新能源接入的电网连锁故障预防控制策略研究,在深入分析大规模新能源接入对电网连锁故障影响机理的基础上,提出了适应含大规模新能源的电网连锁故障预防控制策略。该控制策略采用直流灵敏度法甄选出高危线路,并计算出发电功率转移分布系数矩阵,继而采用反向等量配对法,根据发电功率转移分布系数调整发电机组的出力,使得高危线路的负载率得到有效下降,同时保证其他线路负载率维持在重载阈值以下,改善潮流分布,起到预防连锁故障发生的作用。最后通过甘肃酒泉地区电网的仿真分析,进一步揭示了大规模新能源接入对电网连锁故障的影响机理;验证了本文提出的连锁故障控制策略的有效性。     

基于熵权可拓模型的火电企业节能减排效果评价研究

为了对火电企业节能减排效果进行科学合理的评价,基于现有评价指标体系构建原则基础上,构建了一套适合火电企业节能减排效果评价体系,运用熵权可拓模型对节能减排效果进行全面、有效的评价.经案例分析证明,该评价体系和熵权可拓模型具有合理性和可行性,使火电企业之间节能减排效果有了可比性,提高了节能减排考核的效率.同时,也为火电企业有效地进行节能减排效果评价提供了参考.     

基于无模型算法和电动汽车辅助调节的新能源电力系统频率协调控制

为解决风电并网导致电力系统频率偏差过大的问题,设计了一种基于无模型负荷频率控制和电动汽车辅助调节的频率协调控制策略,能够在系统受到风电和负荷扰动时对其频率偏差进行快速调节。利用新能源电力系统的频率偏差设计了无模型自适应滑模负荷频率控制器,对传统机组进行二次频率调节。同时为充分利用电动汽车的快速响应能力,采用分频技术将区域控制高频偏差信号接入集群电动汽车控制中心作为调频参考指令,使得电动汽车参与辅助系统调频。最后通过Matlab/Simulink软件在不同的工况下进行对比分析,仿真结果验证了所提出策略的有效性。