“源网荷储”互动推进能源改革。
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2019-08-15 11:42

经过长期的发展,中国已成为世界上最大的能源生产国和消费国。然而,以传统化石能源为基础的能源结构、高能耗、高污染的产业结构、低效率、高排放的能源利用方式,给生态破坏、环境污染和气候变化带来了一系列严峻挑战。迫切需要推进能源改革,实现能源的清洁、低碳转化。
 
以电力为中心,促进清洁能源的规模化发展,是优化能源和供电结构,推进能源供给结构改革的一项重要任务。受清洁能源发电的随机性和间歇性、供电与电网发展的整体协调性、跨区域输电线路建设的滞后、系统调峰能力不足、市场机制不完善等因素的制约,电网弃风弃光等现象依然存在,制约了清洁能源的可持续健康发展。
 
充分发挥电网资源配置平台的作用,建立多方互利共赢的机制,促进电力市场主体参与资源配置,是解决这一问题的关键。重点是加强“源-网-负荷-存储”的交互管理,促进电网由传统的单一电源向“负载源与网络”的智能交互模式转变,不断提高电网的灵活调节能力和弹性恢复能力,以实现“更安全、绿色供电、更经济、更高效的电能消耗、更多的交互和共享电力服务”的目标。
 
 
首先,支持大规模源网计费和存储的交互式管理和控制平台。
“源网电荷存储”的交互管理离不开先进技术应用的支持。以江苏电力有限公司(以下简称国家电网,江苏电力)的实践为例。江苏作为一个经济大省和资源小省,是典型的能源输入地区,是外国势力进入苏联的必然选择。然而,大量的清洁能源接入会带来电网电压溢出和潮流过载等问题。在实践中,重点是建设以“Internet+清洁能源”为特点的“源网负载与存储”交互式在线管理与控制平台,以保证大量的可再生能源接入,以及大规模、长距离的区域呼叫传输要求。需要努力建立三大系统:
 
首先,构建了一个大规模的供需互动系统,实现了负荷分类管理。

开发并应用负控终端设备管理模块,获取大用户、大量居民、分布式电源、电动汽车、储能单元等负荷资源分布信息,实现对负荷的集中统一调度管理。
 
二是建立大型电网安全控制系统,保证系统的安全性和可控性。为了提高系统的安全保护能力,及时感知、预警、排除运行故障。在发生严重输变电故障时进行紧急控制,根据负荷的重要性以毫秒为单位消除大用户、电厂辅助设备和大型抽油泵的可中断负荷,实现负荷控制与机组快速调节之间的协调。
 
三是构建一个无处不在的信息通信系统,促进信息流的交互与整合。综合应用大数据、云计算等现代信息技术,构建无所不在的信息通信系统,密集整合数据与信息资源、供电侧、电网侧、用户端等领域的数据集成与信息共享,及时感知电网自身状态的变化,以及供电点、负荷点的相关信息。

 
 
以源网荷储的交互机制为出发点
 
在构建交互式管理控制平台的基础上,建立电源、电网、负荷和储能三者之间的智能友好交互机制,以促进“源有负荷、源网络交互、网络负载交互、网络存储交互”。
 
源随负载移动。通过在电力系统中实施资源配置平衡策略,不断提高常规发电机组的调节响应能力,以适应负荷的动态变化。例如,建立实时监测平台,实现机组调节性能的实时监测,使江苏省近80万千瓦火电机组进入在线测试和评估,全面监督和促进发电企业提高调节能力。
 
源网络交互加强供电与电网的相互作用,应用灵活的交直流输电技术、微电网等技术,通过精细控制新能源供电,灵活调节电网变压器,有效减少新能源输出波动对电网安全稳定运行的影响,提高电网适应新能源获取的能力。
 
互联网互动。在与用户签订协议和采取激励措施的基础上,将负荷转化为电网的可调资源,并根据电网故障处理和资源平衡的需要,进行准确、灵活、实时的控制。在实践中,根据“谁参与谁受益”的原则,利用双边协议等经济手段,积极引导大量的负荷资源主动调整用电方式,参与源网与存储的互动。江苏电网通过各种优化控制策略,如日前控制、日内控制、实时控制和应急控制等,开发并应用了多种平台,如有序用电智能决策系统等,实现了对各种负荷的灵活控制。2017年该系统具有260万千瓦毫秒和376万千瓦的可中断负载的实时控制能力,为提高供需精确匹配能力和增强客户互动体验提供了有力的支持。
 
网络存储交互。充分发挥储能装置的双向调节作用.储能就像“便携电池”的大容量,在槽中充电,在耗电量最高的时候释放电能作为一种电源。它具有快速、稳定、准确的充放电调节特性,可为电网提供调峰、调频、备份、需求响应等服务。在实践中,通过加快电化学等储能设备的应用,可以充分发挥其“充峰”功能,平滑负荷曲线,提高电网的供电能力和瞬时平衡能力。
 
多党共赢激励机制的凝聚力
1.建立了需求侧响应的激励机制。积极推进用户侧负荷管理由行政有序用电向市场需求响应的转变。通过经济杠杆配置负荷需求,将高峰电价收入专用于电费,用于补贴实施需求响应的用户,有效转移高峰负荷,扩大电网安全裕度,提高电网吸收清洁能源发电的能力。例如,江苏省电力需求响应实施细则明确实施了工业用户用电高峰负荷补贴20.3元/千瓦,非工业空调调节负荷减少10元/千瓦补贴。2016年7月,全省首次启动电力需求响应,参与用户3154户,其中工业用户1283户,非居民空调用户1550户,居民用户321户,实际响应负荷352万千瓦,有效降低电网峰谷差18.47%,在单一需求响应中居世界第一位。
 
2.建立可中断负载分担的可偿还机制。构建信源网收费存储辅助服务市场,在与用户协商的基础上建立公平的合同保障体系,将空调、照明等非生产性负荷与一些不影响用户安全的辅助负荷连接起来,规范准确控制负荷规划和部署、登记、征收计划、征收实施和恢复输电安全的全过程,实现有效的网络负荷交互。在江苏实践中,根据中断时间不足10分钟补贴20元/千瓦,1030分钟补贴50元/千瓦,3060分钟补贴100元/千瓦标准在全省开展互动协议的签订。同时,当愿意参与交互的负荷超过需求负荷的数量时,可以采用以市场为导向的竞价模式来选择价格较低的客户,优先参与源网负载和存储的交互,从而减少激励资金的支出。
 
3.面对未来,要充分发挥电网的枢纽作用和平台优势,将能源生产侧与消费方连接起来,积极推进源网负载与存储的“四位一体”协同互动。同时,也要推动政府出台信源网络负荷与存储互动的支持政策,不断增强供电和负荷的积极性,积极参与互动,更好地促进清洁能源消费,共同服务能源绿色转型,促进能源生产和消费革命。
 

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