高比例新能源并网与运行发展研究

大力发展新能源是我国实现碳达峰、碳中和战略目标,加速能源结构绿色低碳转型的刚性需求与必由之路。本文在调研分析我国新能源发展现状和趋势的基础上,展望了我国中期（2030年）、远期（2060年）高比例新能源并网场景;阐述了高比例新能源并网与运行面临的高效消纳与能源保障难题并存、安全稳定运行难度剧增、电力市场机制不适应等挑战;从电源侧、电网侧、负荷侧、储能及基础支撑4个方面,全面分析了高比例新能源并网与运行关键技术体系。着眼我国高比例新能源并网与运行的长期稳健发展,提出了加强协调规划、提升灵活平衡能力,强化技术攻关、突破关键技术体系,建立衔接机制、支撑新能源参与市场,深化市场设计、适应新能源消纳场景等建议,可为电力领域规划、电力技术研究提供基础参考。     

考虑风电消纳的电-热综合能源系统经济运行研究

为解决能源短缺等问题,各国为可再生能源的发展给予大力支持.但由于可再生能源具有随机性、波动性等特点,难以进行运行调控.如何增大可再生能源的消纳成为当下的研究热点.该文针对风电消纳问题进行研究,将电锅炉、电转气技术及储能设备引入综合能源系统中,并考虑电力需求响应负荷.系统总成本中考虑设备投资与运维成本、购电与购气成本,建...     

可再生能源配额制的电力市场研究

该文对可再生能源相关内容做了简单介绍,从电力市场现状及市场结构布局等不同角度说明了配制额下电力市场环境对市场绩效的影响,并对市场模型的设计以及模型模拟计算的结果进行了分析,进而阐述了可再生能源的发展优势及未来前景。再根据测试结果针对再生能源配额制的实际操作提出相应的注意事项,提出可再生能源的发展离不开市场与政府的双重调配,希望能够为相关领域提供一些可借鉴的经验。     

特约主编寄语

为了提高新能源在终端能源消费中的比例、促进能源转型,泛在电力物联网与综合能源系统概念应运而生。泛在电力物联网通过广泛互联能源设备、可控负荷、储能、可再生能源发电单元等,利用物联网技术搭建传感器网络,通过人工智能技术进行全维度态势感知、全时段优化控制、多主体友好互动。综合能源系统通过对多能流进行多级利用和整体调度,能有效改善分布式可再生能源“消纳难”的问题,提高能源综合利用率。     

“双碳”目标下的电能价值分析与市场机制设计

自“2030年前碳达峰、2060年前碳中和”的目标提出后,中央财经委员会第九次会议又进一步提出实现该目标的基本思路和主要举措,特别是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。这些举措必将导致电源结构的重大调整。另一方面,近年来世界范围内电力市场中各类负面事件接连不断,引起各方广泛关注。这些事件产生的原因与电源结构缺陷和电力市场设计不合理有很大的关系。结合近期全球电力市场典型事故的介绍和原因分析,重点探讨了电源结构的变化所引起的安全风险和电能价值的多样化等问题,分析了电力市场体制机制所面临的挑战,并提出了初步解决方案。电力定价和电力市场设计应建立在电能价值规律的基础之上。在可再生能源大规模接入的背景下,电能除了传统电力市场中的容量价值、电量价值,还具有灵活性、安全性和弹性价值等多种不同的价值,使得问题更加复杂,因此针对这些问题进行了初步分析。     

风光波动电源下质子交换膜电解水制氢技术发展与应用

发展具有波动性负荷跟随能力的质子交换膜（PEM）电解水技术，是实现可再生能源耦合电解水制氢、促进可再生能源消纳的有效途径。本文梳理了风电耦合制氢、光伏发电耦合制氢等可再生电力制氢场景，分析了可再生能源的波动特性；从风光波动电源对电解池影响显著、风光波动电源加速电解池部件衰减、风光波动电源模拟方式三方面，详细阐述了PEM电解水制氢的基本特性以及研究进展；进一步讨论了PEM电解槽技术研发、PEM电解槽制氢技术发展方向。在把握风光耦合制氢现状及经济性、明晰风光波动电源电解水制氢产业应用态势的基础上，提出了深化研究高效电解池的基础科学问题和核心部件、进一步降低制氢成本、开展风光耦合制氢优化布局和制度保障研究等发展建议，以期促进可再生能源制氢产业的高质量发展。     

“泛在电力物联网与综合能源系统关键技术”专题特约主编寄语

为了提高新能源在终端能源消费中的比例、促进能源转型,泛在电力物联网与综合能源系统概念应运而生。泛在电力物联网通过广泛互联能源设备、可控负荷、储能、可再生能源发电单元等,利用物联网技术搭建传感器网络,通过人工智能技术进行全维度态势感知、全时段优化控制、多主体友好互动。综合能源系统通过对多能流进行多级利用和整体调度,能有效改善分布式可再生能源“消纳难”的问题,提高能源综合利用率。泛在电力物联网和综合能源系统,二者相辅相成,可形成包含多能流、大数据的能源互联网体系。泛在电力物联网与综合能源系统将成为能源及电力工业发展的热点。     

面向综合能源园区的丰枯电价定价方法

综合能源园区是以新能源为主体的新型电力系统的基本单元,通过建设分布式电源,可以实现能源生产、消费就近完成和园区自我平衡。通过挖掘用户需求响应潜力,制定差异化丰枯电价,能够缓解分布式电源出力和用户电量的季节性不匹配矛盾,对此提出一种面向综合能源园区的丰枯电价定价方法。首先,根据用户的电量特征和需求响应特征,基于k-means聚类算法进行用户分类;然后,根据园区不平衡电量,基于k-means聚类算法划分丰枯时段;最后,构建优化模型,制定不同类别用户的丰枯电价。根据案例分析可知,基于该方法制定丰枯电价,能够有效促进分布式电源就地消纳,提高园区清洁能源消费比重和整体经济性。     

全联接全开放的分布式能源信息智能网络

随着新能源应用在电网系统及用电终端的逐步普及,发电供给侧、电网输配侧、需求响应侧需要正视能源改革关于两个替代、一个回归、一个提高的要求。需求侧可调整/可平移负荷在配合电网削峰填谷/消纳可再生能源等方面的作用需要被重新认识;同时需求侧负荷作为能源消费终端,也需要改变自身用电模式,采用新能源、储能或直流电等友好智能的用电方式。消费终端的交/直流母线开放,是实现需求侧能源自由对接、信息开放互联的前提,也是需求侧改变自身用电模式参与电网调度或市场行为的前提;只有消费终端实现能源信息的互通互联,才能真正实现互联网+智慧能源。     

关于电力市场需求侧管理的探讨

随着国民经济的飞速发展,电能在终端能源消费中所占的比例逐年增加。节约能源、低碳经济道路是未来我国电力市场发展的必然选择。在这样的大背景下,我们必须加快推行电力需求侧管理技术,通过对电力终端客户的合理规划、提高电力使用效率,最终达到节约资源、降低排放、保护环境的目的。本文从电力需求侧管理的内涵着手,对电力需求侧管理的措施进行了探讨。     

透明电网理论框架与关键技术

构建适应大规模、高比例新能源的新型电力系统,支持实现碳达峰、碳中和发展目标,是能源电力行业的全局性变革举措;透明电网作为“互联网+智慧能源”的高级形态,在支撑能源转型、促进新型电力系统发展方面具有重大价值。本文提出了透明电网能源生态圈概念,梳理了透明电网的主要业务需求、目标愿景、基本特征,规划了透明电网的发展蓝图;阐述了透明电网关键科学与技术体系,包括增量科技创新要素、涉及的理论与科学方法,进而研判了透明电网关键技术与基础装备所需的感知层、网络层、平台层、应用层技术。研究建议,以“透明电网新基建”为核心,推动能源低碳转型,构建安全高效的现代能源体系;开展小微智能传感器、对接国家工业互联网的软件系统、智能装备、数据驱动的电力增值服务科技专项攻关,尽快形成透明电网关键技术与装备体系。本研究突出了透明电网在实现资源优化配置方面的关键作用,可为电力市场驱动的电力能源生态圈研究提供基础参考。     

家用制冷器具需求响应技术的发展

空调制冷、采暖以及食品冷冻、冷藏等器具耗电在家用电器耗电中所占比例较高,而需求响应是家用电器低碳技术的重要发展领域。家用电器按照电网优化运行的要求对运行状态进行适当调整可以实现提高电网运行效率和可靠性。同时,需求响应技术能够减少电力系统备用电源以及输配电系统备用容量的投资,并能够促进可再生能源利用和有效降低电费支出。     

电力低碳转型背景下氢储能的挑战与展望

随着新能源占比逐渐提高,作为辅助新能源并网的储能技术受到广泛关注。氢储能和燃料电池技术已被我国列为战略性能源技术,并积极应用到市场和企业发展中。电解水制氢可以平抑可再生能源并网带来的波动,帮助电网削峰调频;燃料电池作为提高能源转换率的发电装置,同时具备噪音小、无污染等优势,是消纳可再生能源的有效方式之一。对现有储能技术的发展现状和优势进行对比分析,着重介绍了氢储能系统目前关键技术和研究方向,并对氢储能商业化发展进行展望。     

油田电力企业的市场开发的方式方法

近年来,随着我国国民经济的快速发展,能源与环境的矛盾变得日益突出,面对全球性气候变暖、减少二氧化碳排放等国际性问题,我国调整能源结构,环保、节能减排、高效清洁的新能源建设成为我国电力能源发展的新趋势。因此,新能源建设的突飞猛进,将为电力企业的可持续发展提供新的机遇,带来新的希望,电力企业普遍面临的“僧多粥少”的困难局面也将暂时有所缓解,但在市场竞争的强大压力下,随着电力主辅分离改革的逐步推进,电网建设市场依旧群雄逐鹿,竞争激烈。作为油田电力企业,只有在保证油田电力供给的同时,依靠自身的实力,积极参与到电力工程市场竞争中,通过自己的市场开发,在这个市场中承揽到适合自己电力项目,才能使自己不断发展壮大,所以说电力企业的首要问题,就是市场问题;电力企业的发展,关键是电力市场的开发。     

考虑风电消纳的源-荷协同优化调度策略

为提升风电消纳比例,提出一种基于遗传算法的源-荷协同调度策略。旨在通过负荷侧需求响应与源侧发电机组共同参与电网优化调度,缓解由于风电反调峰特性导致的大规模弃风问题。在电力用户自愿参与电网调度的基础上,分析激励型需求响应参与电网调度对风电消纳的影响机理,以系统总成本最低为目标建立源-荷协同优化调度模型,在保证系统安全、可靠的前提下,采用遗传算法对模型进行求解。利用Matlab对算例进行仿真计算,与仅考虑源侧优化的调度策略相比,风电消纳比例提高了27.56%,总调度成本降低了4 798元,验证了所提策略对于提升风电消纳的有效性。     

电力储能用锂离子电池认证问答

储能在能源体系变革建设中占据重要地位,是未来提升电力系统灵活性、经济性和安全性,解决新能源消纳的重要手段,也是促进能源生产消费、开放共享、灵活交易,实现多能互补的核心要素.中国质量认证中心(CQC)近日推出了电力储能用锂离子电池自愿认证项目,并颁发了首张产品认证证书.本刊约请相关专业人士就CQC关于电力储能用锂离子电池...     

全国专业市场质量整顿初见成果

全国专业市场质量整顿初见成果国家技术监督局政法宣教司宣传处目前全国已建立各类交易市场１０万多个，它们在促进产需衔接、公平交易、价格形成、引导生产、合理配置资源、促进经济良性循环等方面发挥了日益重要的作用。但是，由于市场法规和执法监督机制建设的滞后，在...     

风光水火储多能互补示范项目发展现状及实施路径研究

风光水火储多能互补示范项目侧重从电源侧开发,利用风能、太阳能、水能、煤炭等多能源品种发电形成互补运行模式,可以有效解决弃风、弃光、弃水、限电等问题,促进可再生能源就近消纳,实现电力稳定送出,提高能源的综合利用效率。总结了多能互补的内涵及构建原则,梳理了首批多能互补示范项目的发展现状和存在的问题,并对多能互补项目不同模式的发展路径进行了详细分析。重点从风光资源的评估、新能源场址规划、总装机容量及最优电源配比、储能的优化配置、保障安全稳定的协调控制技术及项目的经济性评价指标等方面提炼出适合多能互补项目建设推广的一般流程及开发模式,最后从顶层设计、市场机制、运营管理等方面提出总结建议。     

绿色电力营销——可再生能源发展的市场动力

改革开放以来随着经济建设的不断加深,我国工业化的进程也在逐渐加快,对于资源的需求量也随之增加,然而面对有限的不可再生资源难以满足工业发展对大量能源消耗的情况,对可再生能源的开发利用已经成为近年来的热点。工业的发展离不开电力的支持,然而传统的火力发电想要供给目前我国对电力资源的需求不仅需要消耗大量煤炭资源,而且将会对环境造成很大的污染。随着环保理念不断得到重视,绿色电力的概念逐渐走进我们的生活,本文将对绿色电力营销市场的现状进行分析,并且针对其中出现的一些问题给出有效的解决方案。     

基于虚拟平台的绿色电力消纳体系规划与研究

绿色电力是能源行业发展的必然趋势,我国的区域经济差异、电源及电网结构特点及独特的自然地理环境造成了严峻的绿电消纳问题。而单纯采用就利用技术手段如蓄能、风电供暖等方法 ,对绿色电力消纳十分有限,难以从根本上解决该问题。通过对绿色电力消纳政策的规划与相关激励机制的研究,构建将电力用户纳入到绿色电力消纳体系的虚拟平台,使得绿色电力消费观念贯彻到国民生产和生活中,是解决这一问题的关键。本文在借鉴国外成功经验基础上,提出了基于虚拟交易平台的绿色电力消纳体系,将绿色电力"环保、节约资源"的属性价值化,并进行量化分配。该虚拟交易平台将电力"发、输、配、用"各环节参与者有机结合起来,通过绿色电力交易的激励机制,激发电力生产方投资绿电、电力用户消纳绿电的积极性和潜力,能够最大限度的解决绿色电力的消纳问题。