在我国,能源供给和消费结构性矛盾突出,为增强我国能源保障能力,必须从生产侧、消费侧共同着手,提高新能源比重,加快再生能源替代,积极构建以新能源为主体、以多源能源形式为载体、以能源技术和数字化技术深度融合为特征的新型电力系统。
以新能源为主体的新型电力系统主要包含源、网、荷、载四个环节,借助电力流和信息流形成一个有机整体,是一个非常复杂的,借助数字化技术推动高比例新能源、电力电子,且拥有海量数据的电力系统。其主要特征体现在以下四个环节:
▲新型电力系统主要特征
1)电源测。新能源接入比例不断增加,电源装机规模倍增于负荷需求增长,据调查,到2030年我国风、光装机容量将超过12亿kW,火电机组将逐渐退出,将大幅提升电力系统新能源消纳压力。
但长期来看,为实现碳中和、碳达峰对电力系统的要求,实现零碳电力系统,就必须借助由新能源提供主动支撑。同时,这也导致电力、电量平衡压力增加,大量电力电子设备入网,大幅降低系统惯量,对现有电力系统造成剧烈冲击,进而威胁电力系统安全稳定运行。
2)电网侧。电网规模持续扩大,分布式资源快速增加,配电、用电形态继而发生改变,主配网界限模糊,配电网存在增量配电网(电力体制改革)、智能微电网、直流交流混合融合电网、有源配电网等多种形式同时存在,电网稳定性问题日益复杂;数字化技术逐渐成为电网发展关键技术,借助“电力+算力”这一强大技术优势,显著增加电网感知能力、智能决策和快速响应能力。
3)负荷侧。随着大数据、人工智能等技术的发展,用户可以借助信息技术智能调整自身用能特性,参与供需互动,显著降低了用户参与的时间成本和专业需求,为实现更广泛、完善和有效的供需互动提供信息支持,打破了原有“源随荷动”的运动限制;虚拟电厂、微网、电动汽车等多元负荷形态的比例提升。
4)储能侧。储能规模将随着新能源规模的增长而增长,中短期以抽水储能、化学储能为主,随着储能技术的发展,进行持续高强度的科研投入,储能技术将呈现多样化发展趋势。
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