新能源消納與電網(wǎng)規(guī)劃

新能源消納與電網(wǎng)規(guī)劃摘要：在時(shí)代的推動(dòng)我國(guó)我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域發(fā)展更加迅猛，而電力作為重要的能源行業(yè)，也迎來(lái)新的時(shí)代。當(dāng)前由于新能源棄風(fēng)、棄光量的不斷增加，新能源消納問(wèn)題將深度影響我國(guó)能源轉(zhuǎn)型與電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，也迫使我國(guó)的電網(wǎng)企業(yè)逐漸重視這個(gè)問(wèn)題。大力推動(dòng)開(kāi)展新能源的開(kāi)發(fā)能促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，并對(duì)能源安全和生態(tài)文明的建設(shè)有重大意義。但當(dāng)前電網(wǎng)的規(guī)劃難以滿(mǎn)足新能源與高水平消納的需求，所以應(yīng)加快變革體制的建設(shè)，根據(jù)新能源發(fā)展動(dòng)態(tài)調(diào)整電網(wǎng)的規(guī)劃，明確電網(wǎng)體制改革，以此促進(jìn)新能源發(fā)展的速度和質(zhì)量。關(guān)鍵詞：新能源消納；電網(wǎng)規(guī)劃；電力市場(chǎng)；研究分析引言能源是一個(gè)國(guó)家賴(lài)以發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。我國(guó)能源的人均占有量非常低，主要能源依靠進(jìn)口，這在很多時(shí)候會(huì)影響我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定乃至貨幣價(jià)值。因此通過(guò)加大力度發(fā)展新能源，降低化石能源在我國(guó)能源利用中的占比，降低我國(guó)對(duì)能源進(jìn)口的依賴(lài)性，可以在很大程度上提高我國(guó)的能源安全和經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定。1新能源消納概述新能源的經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益良好，但是因供電區(qū)域的技術(shù)能力、地域特征等方面存在差異，導(dǎo)致新能源利用不能在短時(shí)間內(nèi)大規(guī)模啟用，區(qū)域無(wú)法完全依賴(lài)新能源并網(wǎng)進(jìn)行規(guī)?；墓╇?。在當(dāng)前新局勢(shì)下，將新能源發(fā)電納入電力系統(tǒng)整體管網(wǎng)當(dāng)中，可以讓新能源并網(wǎng)后出現(xiàn)的波動(dòng)對(duì)電力系統(tǒng)整體產(chǎn)生的影響較小，電網(wǎng)規(guī)劃可以更加靈活，容納新能源并網(wǎng)產(chǎn)生的波動(dòng)也能具備一定的可靠性。并且，在開(kāi)發(fā)新能源并利用新能源供電時(shí)，原系統(tǒng)可以消納新能源產(chǎn)生的電能，能夠產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益，而非成本費(fèi)用逐年遞增。新能源消納要與電網(wǎng)整體規(guī)劃互相結(jié)合，形成新的供電理念和系統(tǒng)，通過(guò)電網(wǎng)整體規(guī)劃，找到系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化方案，保證新能源消納的可行性與合理性。2新新能源消納電網(wǎng)規(guī)劃方法和消納能力2.1方法框架由于電網(wǎng)規(guī)模具有較高的復(fù)雜性，因此通過(guò)模型很難準(zhǔn)確計(jì)算電網(wǎng)消納新能源比例，所以對(duì)于新能源消納的電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中可以采取方案必選的方式來(lái)進(jìn)行。2.2消納能力的確定消納能力是電網(wǎng)規(guī)劃方法完善過(guò)程中最為關(guān)鍵的部分，在新能源消納能力判定時(shí)需要按照月的方式對(duì)具體內(nèi)容進(jìn)行劃分，同時(shí)對(duì)其實(shí)施明確的標(biāo)記，將其作為判定消納能力最為根本的條件。在此基礎(chǔ)上相應(yīng)工作人員需要對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃模型實(shí)施分析來(lái)對(duì)新能源時(shí)序處理進(jìn)行模擬，能夠得到相應(yīng)的變化曲線(xiàn)，以此來(lái)分析判定新能源的消納能力，并以此為基礎(chǔ)制定出相應(yīng)的電網(wǎng)規(guī)劃方法，從而進(jìn)一步推動(dòng)電網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展。除此之外，在消納能力判定過(guò)程中需要按照全年的時(shí)間段對(duì)消納能力判定集進(jìn)行整合，一定要加強(qiáng)此方面的重視。3新能源消納與電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)措施3.1加快建設(shè)全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)，支撐低碳轉(zhuǎn)型促進(jìn)供需平衡2021年11月24日，中央全面深化改革委員會(huì)第二十二次會(huì)議審議通過(guò)了《關(guān)于加快建設(shè)全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系的指導(dǎo)意見(jiàn)》。會(huì)議指出，要健全多層次統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系，加快建設(shè)國(guó)家電力市場(chǎng)，規(guī)范統(tǒng)一的交易規(guī)則和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)形成多元競(jìng)爭(zhēng)的電力市場(chǎng)格局。要推進(jìn)適應(yīng)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的電力市場(chǎng)機(jī)制建設(shè)，有序推動(dòng)新能源參與市場(chǎng)交易，科學(xué)指導(dǎo)電力規(guī)劃和有效投資，發(fā)揮電力市場(chǎng)對(duì)能源清潔低碳轉(zhuǎn)型的支撐作用。我國(guó)資源同能源的需求逆向分布的態(tài)勢(shì)，客觀(guān)上需要大范圍優(yōu)化資源的配置。分區(qū)域看，東部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)，所以能源的需求量較大，但資源相對(duì)貧乏；中西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)總量相對(duì)較小，但水、風(fēng)和光的資源豐富。對(duì)于風(fēng)、光、水等可再生資源來(lái)說(shuō)，建設(shè)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)是落實(shí)國(guó)家電力體制改革和能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的要求，電力現(xiàn)貨交易機(jī)制將掃清新能源發(fā)展障礙。由于電力現(xiàn)貨市場(chǎng)是一種短時(shí)和即時(shí)市場(chǎng)，能夠?qū)崟r(shí)兼容新能源發(fā)電的波動(dòng)性、隨機(jī)性，有利于擴(kuò)大新能源電力的消納空間，保證以風(fēng)、電、光為主的新能源電力在電力現(xiàn)貨市場(chǎng)獲得更多的交易份額。3.2新能源消納電網(wǎng)規(guī)劃基本思路為了能夠促進(jìn)整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)輸系統(tǒng)中在接納新一代能源的過(guò)程中依舊能夠保持良好的電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)，需要對(duì)整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)中的供電線(xiàn)路系統(tǒng)進(jìn)行精密的優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證在整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)輸系統(tǒng)中在進(jìn)行新一代能源消納的過(guò)程中不會(huì)輕易出現(xiàn)供電線(xiàn)路最大負(fù)荷嚴(yán)重過(guò)載、發(fā)電機(jī)組的最大出力功率受限等狀況。所以在對(duì)新能源汽車(chē)消納管理過(guò)程中，需要將安全運(yùn)行點(diǎn)設(shè)置于最優(yōu)的安全運(yùn)行點(diǎn)的電線(xiàn)周邊，不能長(zhǎng)期出現(xiàn)電線(xiàn)超出安全運(yùn)行邊界的異常情況，這些也是進(jìn)行智能電網(wǎng)工程規(guī)劃必須首先要嚴(yán)格遵從的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求。一旦我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)的總體規(guī)劃設(shè)計(jì)無(wú)法完全滿(mǎn)足以上這兩項(xiàng)基本條件，那么就有很可能在沒(méi)有進(jìn)行實(shí)際的電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)操作時(shí)就會(huì)出現(xiàn)不良運(yùn)行情況和安全事故。3.3數(shù)據(jù)中臺(tái)的應(yīng)用數(shù)據(jù)中臺(tái)一般定義為介于業(yè)務(wù)前臺(tái)與系統(tǒng)后臺(tái)之間的智能服務(wù)平臺(tái)，通過(guò)對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)加工、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、分析挖掘、共享交換及展現(xiàn)應(yīng)用等，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化，進(jìn)而賦能于前臺(tái)應(yīng)用，為客戶(hù)提供高效服務(wù)。盡管目前數(shù)據(jù)中臺(tái)的框架結(jié)構(gòu)尚無(wú)統(tǒng)一定義，但通常包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)應(yīng)用等模塊。目前數(shù)據(jù)中臺(tái)主要應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)、商務(wù)服務(wù)、新媒體等領(lǐng)域，具有以下顯著優(yōu)勢(shì)：（1）提高數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)效率。通過(guò)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的融合處理和分類(lèi)標(biāo)簽化處理，形成標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、功能清晰的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，為數(shù)據(jù)復(fù)用提供基礎(chǔ)，快速響應(yīng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)與業(yè)務(wù)創(chuàng)新。（2）壓縮建設(shè)成本。一方面，建設(shè)數(shù)據(jù)中臺(tái)時(shí)以應(yīng)用價(jià)值為導(dǎo)向形成的各類(lèi)數(shù)據(jù)集可以重復(fù)使用，減少重復(fù)建設(shè)的成本;另一方面，數(shù)據(jù)中臺(tái)分類(lèi)合理存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)冗余和存儲(chǔ)成本。（3）有效打破數(shù)據(jù)壁壘。數(shù)據(jù)中臺(tái)將共性數(shù)據(jù)提煉整合，具有靈活、強(qiáng)大的共享服務(wù)能力，供前端業(yè)務(wù)直接調(diào)用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，切實(shí)提升數(shù)據(jù)應(yīng)用時(shí)的跨界能力。3.4綜合能源系統(tǒng)調(diào)度優(yōu)化一般情況下，將含能源供給側(cè)、靈活調(diào)節(jié)資源以及負(fù)荷需求側(cè)整合成一個(gè)綜合能源系統(tǒng)，可以協(xié)調(diào)各種能源的發(fā)電運(yùn)行。在供電側(cè)，統(tǒng)火電、風(fēng)電、光伏、水電等多種能源形式都可為綜合能源系統(tǒng)提供電力輸入。在負(fù)荷側(cè)，大型電動(dòng)汽車(chē)可以在夜間風(fēng)力發(fā)電量大的時(shí)段進(jìn)行充電。動(dòng)態(tài)電價(jià)政策會(huì)影響用戶(hù)的用電時(shí)段，保證負(fù)荷的平穩(wěn)可控，解決負(fù)荷與新能源發(fā)電量在時(shí)間尺度方面的沖突。抽水蓄能、蓄電池、儲(chǔ)熱等靈活資源可以擴(kuò)展傳統(tǒng)能源發(fā)電的調(diào)節(jié)范圍，促進(jìn)新能源消納。綜合能源系統(tǒng)的主要任務(wù)是維持電力和熱力供需平衡，以最大限度降低系統(tǒng)的運(yùn)行成本和新能源的棄電。需要根據(jù)綜合能源系統(tǒng)內(nèi)各環(huán)節(jié)的運(yùn)行特性，建立其數(shù)學(xué)模型，并設(shè)置參數(shù)運(yùn)行范圍，將綜合能源系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度轉(zhuǎn)化為帶有方程和不等式約束的數(shù)學(xué)規(guī)劃。可以采用粒子群優(yōu)化、魯棒優(yōu)化、深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)等方法進(jìn)行數(shù)學(xué)規(guī)劃，設(shè)計(jì)以提升新能源消納能力為目標(biāo)的綜合能源系統(tǒng)源網(wǎng)荷協(xié)調(diào)調(diào)度策略。結(jié)語(yǔ)通過(guò)多維度、全方位、全要素的機(jī)制來(lái)解決新能源送出、系統(tǒng)調(diào)峰與系統(tǒng)頻率穩(wěn)定的問(wèn)題，以此促進(jìn)新能源的加快建設(shè)與消納水平的提升。參考文獻(xiàn)張旭東，郭堅(jiān).電力市場(chǎng)環(huán)境下我國(guó)新能源消納與交易機(jī)制設(shè)計(jì)[J].時(shí)代經(jīng)貿(mào)，2019(13):62-66.王哲,苗友忠，王玉，等.新能源接入系統(tǒng)地域性消納規(guī)劃[J].通信電源