新型电力系统下需求侧管理机制及发展策略研究

大规模高比例新能源的接入,对电力系统容量保障、新能源消纳带来巨大挑战。将需求响应资源引入电力市场,发挥需求侧资源在促进新能源消纳、保障系统供需平衡等方面的重要作用,实现需求响应与电力市场的有机衔接是未来发展的必然趋势。针对新型电力系统需求侧管理机制,介绍了需求响应内涵与资源类型,研究了以美国、新加坡和英国为代表的国外需求响应发展现状,分析了可供借鉴的经验,提出了新型电力系统背景下中国需求响应发展策略与实施建议。     

含高渗透率新能源的新型交直流储能系统的配电网规划

建设以新能源为主体的新型电力系统是推动电力清洁低碳发展的必然选择,实现清洁能源充分消纳、满足用户侧灵活接入需求成为新型电力系统技术研究的重要方向.首先对新型储能在改善城市电网供电可靠性的优势进行了分析,阐述了储能模块交直流配电网应用场景、技术和经济优势;提出了新型交直流储能系统的技术方案,该方案支持多元化发展,提供灵活...     

参与新型电力系统需求响应的分布式储能资源管理与策略研究

随着越来越多的光伏、风电、地源热泵等新能源的接入,电网对高比例新能源的安全可靠并网及高效消纳提出了更高要求。储能作为分布式能源重要的能量调节单元,参与新型电力系统的管理、调度、优化作用愈加明显。将参与新型电力系统需求响应的储能作为统一资源进行研究,来解决新型电力系统的需求响应、新能源消纳等问题,以保障电网安全可靠运行。在分析客户侧储能调控策略基础上,提出了一种以能源互联为基础的用户侧分布式储能规模化应用系统,利用网间较为分散的储能资源,希望可以为电力负荷调度的优化以及分布式储能系统运行效率的提升提供相应的参考与借鉴,以实现区域自治的需求响应。通过该研究,可为可再生能源高效消纳提供参考。     

面向新能源消纳的需求侧灵活性资源聚合响应分析

新型电力系统中需求侧灵活性资源的重要性日益凸显。现有研究对大量负荷参与新能源消纳的需求侧响应改善效果与影响机制研究不足。首先分析了需求侧资源提供灵活性的机理,提出了需求侧灵活性资源可调节空间的计算方法;然后,考虑可平移负荷、可转移负荷和可削减负荷约束条件,构建面向新能源消纳的多类型需求响应聚合协同优化运行模型;最后,以某省级电网算例开展仿真研究,分析了各种类型需求响应的改善效果与机制。结果表明：负荷响应配合机组启停可以得到超过响应量的新能源消纳量,提出的多类型需求响应协同优化运行模型能够有效促进新能源消纳。     

多维因素制约下新能源消纳能力评估方法研究综述

大规模新能源的安全高效消纳矛盾是构建新型电力系统过程中亟待解决的关键科学问题。由于新能源渗透率是制约新型电力系统调节能力和抗扰动性能的重要边界,准确评估新能源极限消纳能力对电力系统规划、运行与控制具有重要意义。该文对新能源消纳能力评估方法的国内外研究现状及发展趋势进行了全面述评。首先,诠释新能源消纳能力的基本概念和评估指标;基于新能源出力特点以及新型电力系统“源–网–荷”演化趋势,深入阐述制约新能源消纳能力的关键因素;为了应对新型电力系统在新能源高比例渗入过程中面临的共性问题与挑战,构建了新能源消纳能力评估的总体研究框架,从电力电量平衡、安全稳定约束和电能质量3方面对当前新能源消纳能力评估方法的国内外研究现状进行述评;最后,展望了未来该领域仍需重点研究的方向。     

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。     

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。     

江西新能源消纳与储能应用前景分析

江西省新能源发展迅速,装机已超过水电成为全省第二大电源,新能源装机还将保持强劲增长态势,受用电市场规模小、调峰资源有限、新能源市场化消纳机制建设滞后等因素影响,新能源消纳形势不容乐观.江西新能源消纳问题根源主要是电源的调节性能灵活性不足,在对江西新能源发展现状及消纳机理的基础上,采用时序生产模拟技术测算了2025年江西电网新能源消纳结果,研究了不同容量及类型的储能配置对新能源消纳能力的提升作用,并提出未来江西电网储能发展的相关建议,提高新能源消纳能力.     

“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。     

特约主编寄语

随着新型电力系统的快速建设,新能源发电量的占比逐年稳步提高。新能源出力本身具有较强的波动性和间歇性,为新型电力系统的安全稳定和可靠供应带来巨大挑战。叠加近年来极端天气因素影响,需求侧季节性负荷峰谷差日益加剧,使得新能源发电与用电需求时域不匹配的矛盾进一步突出。新型储能作为一种跨时间、跨空间转移能量的技术手段,不仅有助于适应新能源的波动性,增强电网系统消纳新能源的能力,而且有利于电网削峰填谷,保障大电网安全稳定运行。大规模新型储能的智慧调控和安全防护是新型电力系统建设过程中的关键支撑,也是构建我国“清洁低碳、安全高效”能源体系的重要基础。     

支撑新能源电力系统灵活性需求的用户侧资源应用与关键技术

伴随着传统电力系统向以新能源为主体的新型电力系统转型升级,高比例新能源的接入和传统机组占比下降导致电力系统灵活性产生缺额。电动汽车、数据中心、P2X(power-to-X)等需求侧资源可以在多时间尺度为电力系统提供灵活性,是新型电力系统灵活性的重要组成部分。该文首先描述高比例新能源背景下输电网和配电网在不同时间尺度的灵活性需求,然后对比总结了典型需求侧资源的调节特性与应用实践,研究了需求侧资源在支撑高比例新能源输电网和配电网中运行、规划2个层面多时间尺度灵活性需求的应用场景。最后针对未来需求侧资源的研究重点,从聚合技术、电碳协同优化调控策略、可信调节能力量化和通信与信息交换标准等角度,对支撑新型电力系统需求侧资源应用的关键技术进行了总结与展望。     

电改新形势下新能源消纳市场机制设计

近年来我国新能源消纳矛盾日益突出,在装机容量不断增长的同时,大规模的弃风、弃光问题依然存在,如何通过市场化手段促进新能源消纳是目前亟需解决的问题。应用机制设计理论,针对电改形势下新能源消纳市场不同发展阶段的行业特点与市场化程度,从市场主体、市场类型和组织方式等方面开展新能源消纳市场机制设计,提出了涵盖新能源发电优先权赋予、新能源发电优先权交易及完全竞争市场3个阶段在内的新能源消纳市场建设思路。分析结果表明,所提出的新能源消纳市场机制符合新能源发展需求,可有效促进新能源消纳。     

基于主从博弈的跨境新型电力系统双边交易决策方法

随着新能源发电技术在全球范围内的高速发展，各国电网新能源消纳压力日益凸显。利用跨境输电网络进行新能源跨境交易是提高新能源利用率的有效途径。然而，现有的跨境电能交易市场中常采用固定电量及电价的方式，难以有效激励新能源跨境消纳。为此，提出了基于主从博弈的跨境新型电力系统双边交易决策方法。首先，基于现有跨境电能协商交易模式，考虑新能源跨境交易需求，提出一种跨境新能源激励交易模式。其次，基于两国初始交易计划及联络线约束，对新能源跨境消纳潜力进行分析，并建立了以新能源购电国为主导层、售电国为随从层的主从博弈模型。针对跨境两国交易信息隐私性的特点，采用分布式迭代算法对博弈模型进行求解。最后，通过算例验证了盈余新能源跨境双边博弈决策的可行性和有效性。     

新能源为主体电力系统的需求侧资源利用关键技术及展望

能源转型背景下的电力清洁低碳化将推动传统电力系统向以新能源为主体的新型电力系统发展.新型电力系统中的电力供应保障和安全稳定运行能力将受到高比例新能源的极大挑战,传统电力系统运行模式下单靠电源侧资源已无法满足安全稳定且经济高效的电力供应要求,必须充分挖掘需求侧资源的潜力,由"源随荷动"向"源荷互动"转变.文中首先阐述了新型电力系统面临的电力安全可靠经济供应新形势,其次研究分析了国内外需求侧资源利用实践,在此基础上,提出了面向新型电力系统的需求侧资源利用关键技术,并从资源开发重点、运行管理、市场机制、政策措施、商业模式5个方面对中国新型电力系统需求侧资源利用进行了展望.     

源网荷储多元协同调度体系研究与实践

当前,"碳达峰、碳中和"是我国重要的战略目标,建立以新能源为主体的新型电力系统是实现"双碳"战略的重要手段。为适应新型电力系统的发展需求,提出一种源网荷储多元协同调度体系,通过建立适应电源侧、电网侧、负荷侧各类资源参与的电力市场机制和多类资源协作互动调控平台,有效提升了源网荷储间的协调能力和清洁能源的消纳水平。最后,经山东电网多地市源网荷储协调互动试验及试点应用,验证了所提出多元协同调度体系的有效性。     

“超临界二氧化碳循环发电技术”专题特约主编寄语

<正>随着“双碳”目标的提出，构建以新能源为主体的新型电力系统势在必行。伴随新能源比例的不断提升，传统热力发电技术在发电效率、灵活性和碳排放指标等方面已不能满足当前能源转型的需要，亟需一种变革性热力发电技术，从而显著提升发电效率，增加电力系统灵活性，促进新能源的消纳能力，大幅减少电力系统碳排放指标。     

“双碳”背景下分时销售电价时段划分方法研究

分时销售电价是需求侧管理中最为常见的机制措施。其中,时段划分是分时电价方案制定的基础及重要部分,并将直接影响分时销售电价的实施效果。随着“双碳”背景下以新能源为主体的新型电力系统建设进程的不断加速,特别是风电、光伏等不确定性电源装机比例的阶跃式提升,原有时段划分方法存在的难以激励用户调整用电行为、难以促进新能源消纳等问题逐步凸显。基于此,提出基于净负荷曲线的分时电价时段划分方法,并结合实际算例,验证所提时段划分方法可在“双碳”背景下有效促进新能源消纳,助力新型电力系统建设。     

江苏：打造能效服务互惠共赢生态圈

正国网江苏省电力有限公司积极探索构建以新能源为主体的新型电力系统,在能源消费侧打造灵活互济的末端电网,推广电能替代和综合能源服务,提升新能源消纳能力,推动江苏能源转型,服务经济社会绿色发展。电网互联促进清洁能源就近消纳4月16日,南京江北新区供电公司工作人员来到浦口区不老村生态农场,对运行满一年的微电网系统实施检修作业。     

新型电力系统建设环境下的“西电东送”发展研究

随着新型电力系统建设进程不断深入，“西电东送”作为实现新能源大范围资源优化配置的有效途径，其经营发展迎来了严峻挑战和重要机遇。为此，首先综合我国新型电力系统建设的相关政策和专家观点，对新型电力系统的内涵特征进行系统分析，提出新型电力系统应以新能源为供应主体，以保障电力安全稳定供应为前提，以满足日益增长的电力需求为目标，以智能电网为枢纽平台，以源网荷储互动与多能互补为支撑，并具体提出发电侧、电网侧和负荷侧的内涵特征。进而从主网架形态和规模、电网规划和投资以及跨省区输电价格机制等多个方面，分析新型电力系统的新特点给“西电东送”带来的机遇与挑战。研究得出，应逐步建立和发展适应电力系统发展的主网架形态和电网投资优化策略，结合底层技术保障“西电东送”安全稳定运行，并将原有的、仅由终端用户支付的单一制电量输电价调整为双侧付费的两部制输电价，以期助力新型电力系统建设，促进我国“双碳”目标的加速实现。     

基于系统调峰约束的电网风电消纳水平研究

电力系统调峰能力是制约电力系统消纳风电的主要因素。为了辅助风电发展规划及系统规划决策,基于2017年东北电网电源、负荷特性、风电出力特性等,提出了考虑系统调峰能力约束的电网风电消纳水平评估方法。该方法分析了东北电网调峰缺额及风电消纳水平,提出促进风电消纳水平提升的措施和建议:提高现有风电外送通道负荷率、加强建设优质灵活调峰电源、激励需求侧负荷参与系统调峰、完善东北电网调峰市场化补偿机制等。所提方法在辅助有关部门制定风力发电发展规模、电力系统规划时具有参考价值。