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.     

基于电力系统承载力指标的新能源装机规划方法

根据电力系统承载能力规划新能源装机,确保源网荷协调发展是实现新能源健康发展的根本途径。首先分析了新能源出力的概率分布和累积电量分布,根据电力系统经济调度理论分析新能源消纳机理,提出利用新能源消纳系数计算新能源利用率的消纳系数法,并与时序仿真法进行对比,分析了消纳系数法的计算误差和适用范围。在此基础上,提出2个能够真实反映电力系统新能源承载能力的普遍指标:新能源消纳系数和新能源承载系数。以消纳系数法为基础建立这2个指标与新能源装机、负荷、调峰率、上备用率之间的关系,提出基于新能源承载力指标的新能源装机规划方法,并分析了负荷、负荷率、常规机组调峰率、上备用率等因素对电网能接纳的新能源装机的影响,提出提升电力系统新能源承载能力的措施。     

“支撑新能源跨区输送的新型电网技术”专题征稿启事

正我国风电、光伏发电等新能源发展势头迅猛。根据我国电力发展"十三五"规划(2016—2020年),到2020年,全国风电装机达到2.1亿kW以上,太阳能发电1.1亿kW以上。我国风电81%分布在"三北"地区,太阳能发电50%分布在西部省份。由于"三北"地区负荷规模偏小,消纳空间有限,因此集中开发的部分新能源需要跨区输送。"十三五"期间,依托电力外送通道,国家将推进"三北"地区新能源跨省跨区消纳4000万kW。根据电力发展"十三五"规划,扎鲁特—山东等6回特高压直流将输送新能源4700万kW,每回直流配套新能源发电规模都在600万kW及以上。从大规模新能源汇集的送端来看,新能源的间歇式出力特性除了给系统调峰增加压力和困难外,     

湖南电网新能源消纳关键影响因素量化分析

截止2020年9月,湖南电网新能源装机规模接近900万kW,占比全省全社会总装机容量接近18.5%,是湖南电网的第三大电源。受限于新能源反调峰特性、负荷峰谷差大、丰水期大量水电不具备可调节性、外来电入湘以及火电保安全开机方式与旋转备用等因素,丰水期电网调峰能力有限,新能源消纳矛盾逐渐凸显。未来“十四五”期末湖南新能源装机将进一步翻番,超过水电成为省内第二大电源。随着“十四五”期间大量新能源与部分常规电源工程投产、华中特高压交流环网的建设,大规模新能源消纳形势不明朗,亟需开展相关研究。在上述背景下,本文针对湖南省电网新能源发电运行现状,梳理影响新能源消纳的关键技术原因,进行关键影响因素敏感性分析,量化关键影响因素对新能源消纳的减弃效果。研究表明,储能替代常规火电开机运行可破解电网调峰能力不足和新能源消纳困难等问题,助推能源清洁低碳高效利用,对实现碳达峰目标以及保障全省能源电力安全具有重要意义。     

基于多状态概率模型的新能源消纳能力分析

新能源发电装机规模日益增加,客观评价电网消纳新能源的能力是提高新能源渗透率又保证系统安全稳定运行的重要条件。本文基于新能源联合出力多状态概率模型,考虑系统调峰容量约束,利用新能源装机规模、损失电量及消纳电量在无约束情况下新能源理论可发电量中的占比等指标来综合评估电网的新能源消纳能力,进而提出一种基于多状态概率模型的新能源消纳能力分析方法。对某省2020水平年规划电网新能源消纳能力进行了实例分析,统计历史年新能源出力概率分布,并依据该统计结果求取了风电、光伏联合出力概率分布,利用该省电源、负荷等规划数据测算了系统剩余调峰容量,进而评估了新能源消纳能力,分析了状态数选择对分析结果的影响,验证了所提出方法的正确性和有效性。     

江西电网抢抓清洁水电带来的跨越式发展新机遇

正5月10日,随着最后一极导线在主牵绳和走板牵引下,缓缓通过铁塔滑车,雅中—江西±800千伏特高压直流输电工程跨越±800千伏宜宾—金华直流输电工程线路顺利完成导线跨越施工。雅中—江西直流工程是落地江西的首条特高压工程,是服务国家"西电东送"能源战略、保障西部水电消纳、满足中东部地区绿色发展的重大输电项目。宾金线是连接西南水电基地和东部负荷中心的一条清洁能源输送大通道,自2014年     

促进新疆新能源消纳中电化学储能容量需求分析

近几年,新能源发电装机比重迅速增大,承担主要调峰任务的火电机组比重逐年下降,冬季新能源丰期与供热期叠加,造成电网调峰异常困难。在分析新疆新能源消纳问题、风电、光电的出力特性以及主要的电化学储能技术特点的基础上,为尽可能消纳新能源发电量,测算出“十四五”期间新疆电网的调峰电源容量需求,提出适用于新疆电网需要的电化学储能技术及储能规模。     

考虑跨区直流调峰的新能源参与电力平衡可信容量提升方法研究

“碳达峰、碳中和”背景下，能源转型和绿色发展迎来新机遇。合理制定新能源纳入平衡的方案，指导火电装机规划，对科学“减碳”具有重要意义。为此，该文以西北电网为例，研究提出了考虑跨区直流备用调峰的新能源参与电力平衡可信容量的提升方法。首先，结合新能源出力特性，分析了不同空间、时间下的新能源可信容量变化规律，分析降低保证率提升新能源可信容量的可行性。其次，分析了新能源参与电网平衡的机理，推导出在确定的火电装机降低预期下，新能源可信容量提升与直流跨区调峰之间的量化关系。最后，分析了西北、华东电网负荷的“错峰效应”，给出了跨区直流备用调峰的送端电网新能源参与平衡的方案。实例表明，直流参与跨区调峰后，可显著增加新能源可信容量、有效降低火电开机、增加新能源发电量，通过直流低频次、短时支援，进一步发挥特高压跨区直流资源优化配置作用，提高送端电网的清洁占比。该文所提方案兼顾电网供电可靠性与新能源消纳需求，可指导火电和新能源装机规划，加强科学“减碳”顶层设计，服务“双碳”目标落地。     

基于全时序生产模拟的灵活性资源配置方法

"碳达峰、碳中和"目标的提出加快了我国能源转型、电网升级的步伐."十四五"期间,电力系统高比例新能源接入、多直流送出特征愈加凸显,负荷高峰的"双峰"特点逐渐显现,电网面临部分时段电力紧缺、部分时段新能源受阻的挑战.为此,考虑未来电源装机总量增长、负荷水平增长情况,针对省级送端电网电力平衡需求及新能源消纳压力,采用全时序...     

雅中—江西特高压直流消纳能力分析及提升措施研究

雅中—江西特高压直流投运将使江西电网安全稳定运行特性发生巨大变化.文中在大负荷、平均大负荷、小负荷运行方式下,基于PSASP开展了全网N-1、N-2热稳和暂稳校核,得到江西电网对直流功率的消纳能力,梳理了卡口断面与系统失稳故障集,明确了电压稳定问题是制约直流功率消纳能力的瓶颈.从源网荷几方面分析了电压稳定影响因素,并在此基础上开展了抽水蓄能机组空载调相运行与网源稳态调压优化等提升措施研究.仿真结果表明,所提措施配合同步调相机能够有效提升江西电网故障风险应对能力,保障直流功率足额消纳.     

特约主编寄语

正我国风电、光伏发电等新能源发展势头迅猛。根据我国电力发展"十三五"规划(2016—2020年),到2020年,全国风电装机达到210 GW以上,太阳能发电110 GW以上。我国风电81%分布在"三北"地区,太阳能发电50%分布在西部省份。由于"三北"地区负荷规模偏小,消纳空间有限,因此集中开发的部分新能源需要跨区输送。"十三五"期间,依托电力外送通道,国家将推进"三北"地区新能源跨省跨区消纳40 GW。在现阶段,实现新能源跨区消纳主要依靠特高压直流输电技术。根据电力发展"十三五"规划     

虚拟电厂实时能量管理算法及其应用

<正>在保证新能源全额消纳、大力发展低碳经济的国家政策引导下,新能源在电网电源中的占比日益增多,发电利用小时数稳步提高。《广东省能源发展"十三五"规划》中提到,预计到2020年,广东风电装机规模将达到800万千瓦,太阳能光伏发电装机规模达到600万千瓦。未来新能源发电尤其是分布式新能源发电的规模化接入,由于其功率输出的不稳定,对电网调峰调频、新能源全额消纳与负荷供应可靠性经济性的协调,提出了严峻挑战。随着储能设备成本的降低、电力市场化改革的推进,储能设备在电力系统中作为备用资源参与电网调峰调频的技术条件已经日渐成熟。储能设备利用电价波动获取     

“支撑新能源跨区输送的新型电网技术”专题征稿启事

<正>我国风电、光伏发电等新能源发展势头迅猛。根据我国电力发展"十三五"规划(2016—2020年),到2020年,全国风电装机达到2.1亿k W以上,太阳能发电1.1亿k W以上。我国风电81%分布在"三北"地区,太阳能发电50%分布在西部省份。由于"三北"地区负荷规模偏小,消纳空间有限,因此集中开发的部分新能源需要跨区输送。"十三五"期间,依托电力外送通道,国家将推进"三北"地区新能源跨省跨区消纳4000万k W。根据电力发展"十三五"规划,扎鲁特—山东等6回特高压直流将输送新能源4700万k W,每回直流配     

“支撑新能源跨区输送的新型电网技术”专题征稿启事

<正>我国风电、光伏发电等新能源发展势头迅猛。根据我国电力发展"十三五"规划(2016—2020年),到2020年,全国风电装机达到2.1亿k W以上,太阳能发电1.1亿k W以上。我国风电81%分布在"三北"地区,太阳能发电50%分布在西部省份。由于"三北"地区负荷规模偏小,消纳空间有限,因此集中开发的部分新能源需要跨区输送。"十三五"期间,依托电力外送通道,国家将推进"三北"地区新能源跨省跨区消纳4000万k W。根据电力发展"十三五"规划,扎鲁特—山东等6回特高压直流将输送新能源4700万k W,每回直流配     

山东电网“十四五”调峰能力分析

“十四五”期间，山东电网电源结构朝新型电力系统方向持续优化，为提高新能源利用率，在总结山东电力发展现状、风电和光伏出力特性基础上，通过时序生产模拟，计算得到“十四五”末新能源利用率。结果表明，在已有风光装机规划总规模下，“十四五”末新能源利用率可达93.92%，随着光伏发电快速发展，新能源弃电从以弃风为主转为弃光为主，弃电主要发生在11:00—15:00时段。为满足新能源利用率达到95%的要求，需要采取配置更多储能设施、推进火电灵活性改造等措施。最后，结合山东实际，分析当前调峰能力不足的原因主要是调峰需求增速加快、调峰资源建设滞后、地方电厂和核电调峰参与率低，并据此给出相关措施及建议，对山东“十四五”期间的调峰能力建设具有一定的指导意义。     

东北供热机组对新能源消纳的影响分析及热电解耦措施EI北大核心CSCD

"三北"地区冬季供热期新能源消纳矛盾突出,供热机组装机容量大、冬季受供热约束调峰能力差是造成弃风弃光的主要原因。基于东北地区的调研数据,第一次量化分析了供热机组装机发展和调峰运行对新能源消纳空间的影响,提出能够提高供热机组运行灵活性的4种热电解耦措施,在对不同热电解耦措施的风电消纳能力和煤耗水平分析对比的基础上,提出了目前可行性和推广性较高的热电解耦措施建议。措施的实施对释放系统灵活性、提高新能源消纳能力具有积极的意义。     

东北供热机组对新能源消纳的影响分析及热电解耦措施

"三北"地区冬季供热期新能源消纳矛盾突出,供热机组装机容量大、冬季受供热约束调峰能力差是造成弃风弃光的主要原因。基于东北地区的调研数据,第一次量化分析了供热机组装机发展和调峰运行对新能源消纳空间的影响,提出能够提高供热机组运行灵活性的4种热电解耦措施,在对不同热电解耦措施的风电消纳能力和煤耗水平分析对比的基础上,提出了目前可行性和推广性较高的热电解耦措施建议。措施的实施对释放系统灵活性、提高新能源消纳能力具有积极的意义。     

含大比例新能源的电力系统规划中“合理弃能”问题探讨

在含大比例新能源的电力系统中,为消纳占比极小的新能源尖峰电量,需要占用系统大量的调峰资源,降低系统安全稳定性和经济性,若允许放弃一定的新能源电量,可以降低系统总体调峰需求,减少调峰电源建设,避免昂贵的边际消纳成本。首次在中长期扩展规划中探索新能源"合理弃能"问题,在新能源消纳成本和消纳效益中寻找平衡点,并采用GESP电源规划软件,计算电力系统安全经济发展下的新能源规划合理弃能率及该弃能率下的系统规划成本,并以中国各大区域电网为例,得到2020年的规划合理弃能率为3%~10%。     

含大比例新能源的电力系统规划中“合理弃能”问题探讨

在含大比例新能源的电力系统中,为消纳占比极小的新能源尖峰电量,需要占用系统大量的调峰资源,降低系统安全稳定性和经济性,若允许放弃一定的新能源电量,可以降低系统总体调峰需求,减少调峰电源建设,避免昂贵的边际消纳成本。首次在中长期扩展规划中探索新能源"合理弃能"问题,在新能源消纳成本和消纳效益中寻找平衡点,并采用GESP电源规划软件,计算电力系统安全经济发展下的新能源规划合理弃能率及该弃能率下的系统规划成本,并以中国各大区域电网为例,得到2020年的规划合理弃能率为3%~10%。     

“十四五”云南新能源消纳形势分析与建议

“十四五”期间，新能源将成为云南增量电源的主体电源，新能源大规模发展将导致消纳困难或严重弃电。本文在总结分析云南新能源发展现况的基础上，结合“十四五”云南负荷发展与电源规划情况，采用时序生产模拟对“十四五”云南新能源消纳能力进行测算分析，进一步根据调节措施的提升效果与发展条件提出“十四五”适应云南新能源大规模发展和高效利用的重点措施建议，为“十四五”云南新能源发展规划提供一定参考。