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微電網參與調峰輔助服務潛力分析

作者:中國儲能網新聞中心 來源:中國電力 發布時間:2020-06-07 瀏覽:
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分布式電源是推動能源供給革命、推動非化石能源跨越式發展的一種重要能源利用方式?!笆濉逼陂g,我國分布式能源發展快速,各類試點層出不窮。新能源與統計研究所長期深耕分布式電源、微電網和綜合能源系統的政策管理、規劃運營和技術經濟等方面研究。本專欄將圍繞分布式發展潛力分析、分布式能源資源綜合利用、綜合能源系統、微電網調峰輔助服務等,結合相關研究成果和思考與讀者共赴一場思想盛宴。

文章導讀:微電網內部含有多種分布式電源、儲能、負荷等元件,通過對可控電源的出力調節、柔性負荷功率調節等措施,可以為電網提供調峰服務。調峰潛力分析是開展微電網調峰輔助服務相關工作的基礎,本文建立了以調峰潛力最大為優化目標、基于供需兩側柔性互動的微電網調峰潛力評估模型,并針對典型微電網案例開展了分析驗證。

微電網參與調峰輔助服務潛力分析

執筆人:馮凱輝

國網能源院

新能源與統計研究所

微電網是指由分布式電源、用電負荷、配電設施、監控和保護裝置等組成的小型發配用電系統,是一個能夠實現自我控制、保護和管理的獨立自治系統?,F有研究表明,將分布式發電系統以微電網的形式接入電網,是發揮分布式發電系統效能的有效方式。微電網按照運行方式可以分為并網模式和獨立模式,并網模式下,通過對微電網內部分布式能源的合理調度,協調微電網和外網之間的關系,達到合理化利用微電網內部的資源設備,同時滿足上層電網對微電網的某些輔助服務的需求目的。

1、微電網參與調峰輔助服務的意義

2017年7月,國家發改委和國家能源局印發《推進并網型微電網建設試行辦法》的通知,明確了微電網的概念、特征、規范了微電網保障機制、創新了微電網市場機制、肯定了微電網輔助服務市場的主體身份。微電網作為分布式電源的主要利用形式之一,其內部含有多種分布式電源、儲能、負荷,通過對可控電源的出力調節、負荷中斷、調節和時移等措施,可以為電網提供調峰服務。目前我國尚未建立微電網提供調峰輔助服務的相關實施細則,為了促進微電網快速有序發展,提高微電網對系統的有效支撐,亟待針對微電網參與電網調峰輔助服務進行研究,其中微電網參與調峰輔助服務潛力分析是開展相關工作的基礎。

2、微電網調峰輔助服務潛力分析方法

面向電改新形勢,為充分挖掘微電網調峰潛力,最大限度地參與調峰輔助服務,建立了以調峰潛力最大為優化目標、基于供需兩側柔性互動的微電網調峰潛力評估模型。針對典型微電網結構,首先分析其內部分布式電源、儲能等單元的調節特性,包括各單元的功率可調節量、響應速度等,從可中斷、可調節量、可時移性等方面分析微電網內部柔性負荷的調節能力,然后綜合考慮分布式電源調節能力、負荷調節能力,并結合微電網運行技術條件,對微電網參與調峰輔助服務的潛力進行量化評估。

3、典型案例分析

選取一種以風電機組、熱電聯產機組以及柔性負荷的熱泵聯合出力的微電網場景進行了調峰潛力評估。該微電網主要設備參數如下表所示。

表  主要設備參數表

在大電網負荷高峰期,微電網在保證系統電熱供給的同時向大電網輸送電力,參與調峰;在大電網負荷低谷期,微電網在保證風電消納的同時盡可能減少熱電聯產機組發電量,系統缺失熱供給由熱泵承擔,缺失的電力供給以從大電網購電的方式獲得。計算結果表明,在大電網負荷高峰期,微電網最大調峰出力為系統總裝機容量的68%,平均調峰出力為系統總裝機容量的55.1%;在大電網負荷低谷期,微電網最大調峰出力為系統總裝機容量的16.2%,平均調峰出力為系統總裝機容量的12.5%。

專家介紹

馮凱輝,國網能源院新能源與統計研究所研究員,高級工程師,長期從事分布式電源、農村能源和儲能的規劃運營、政策管理等領域研究。近年來負責和參與國家863課題《大型光伏電站并網關鍵技術研究》《高密度多接入點建筑光伏系統并網與配電網協調關鍵技術研究及應用》,國家發改委委托課題《實施鄉村能源革命行動研究》《分布式能源發展和利用研究》,以及多項國家電網公司科技項目。參與多項光伏發電、分布式電源、微電網相關的國家、行業、企業標準制修訂工作。多次獲得國家電網公司科技進步獎、北京市科技進步獎等獎項。

團隊簡介:國網能源院新能源與統計研究所專注新能源、分布式電源、儲能和農村能源的政策管理、規劃運營和市場機制研究,以及國際能源電力信息統計分析,撰寫材料經國家電網有限公司上報多次獲得中央領導重要批示,長期支撐國家政府部門和國家電網有限公司決策,多次獲得國家發改委和國家能源局發來的感謝信。

新能源所高質量完成了國家發改委委托的《清潔能源多發滿發研究》《分布式能源發展和利用研究》《電網側儲能關鍵技術及應用研究》等近百項重大課題研究任務,配合制定了《關于改善電力運行調節促進清潔能源多發滿發的指導意見》《關于建立健全可再生能源電力消納保障機制的通知》等多份政策文件,出版《中國新能源發電分析報告》《中國分布式電源和微電網發展前景及實現路徑》《重塑電力市場-低碳電力系統轉型過程中的市場設計與監管》《世界能源與電力發展狀況分析》等著作二十余部。

新能源所三十余次獲得北京市科學技術獎、國家能源局軟科學研究優秀成果獎、中國管理科學學會管理科學獎、中國能源研究會學術創新獎等省部級獎項。多次獲評國家電網有限公司先進班組、營銷工作先進集體等集體榮譽,多人次獲評國家電網有限公司發展工作先進個人等稱號。

關鍵字:微電網 儲能

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