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協同計算平臺助力新能源消納

作者:路鄭 來源:中國能源報 發布時間:2020-01-25 瀏覽:
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由于影響新能源消納的因素眾多,各因素之間又互相影響,而大數據的核心價值就在于揭示事物之間相關性,利用大數據挖掘可以有效量化各影響因素之間關聯關系。協同計算平臺可在現有基礎上,結合電網調度運行需求不斷優化分析計算模型,滿足未來分布式電源、儲能、需求側響應的大規模發展需要。

“2020年是泛在電力物聯網建設的攻堅年,要繼續以新能源消納、電網質效提升、多元要素互聯共享、互聯網運營為主線,持續加大電網關鍵裝備、大電網運行控制、5G、人工智能等兩網融合核心技術攻關?!苯?,在國網能源互聯網技術研究院行動計劃研討會上,中國電力科學研究院總經理、國網能源互聯網技術研究院院長王繼業指出。這表明,新能源消納同樣是泛在電力物聯網應用的重要方向。

進入“十三五”以來,我國新能源裝機持續快速發展,但也面臨著區域發展不均衡等問題。為準確有效地貫徹執行新能源優先調度,提前評估電力系統新能源消納能力,準確定位消納瓶頸,中國電力科學研究院研發了新能源消納能力協同計算平臺(以下簡稱“協同計算平臺”),旨在分析新能源發電對電網運行影響、優化運行方式和新能源裝機時序,為電網調度運行和政府出臺相關政策提供科學依據。

裝機增長疊加消費放緩

新能源消納仍面臨較大壓力

數據顯示,截至2019年底,我國風電、光伏發電并網裝機容量突破4.1億千瓦,占電源總裝機的比例超過21%。風電與光伏總裝機容量超過1000萬千瓦的省份已占到全國的一半以上。

“我國新能源發展速度非???,由于缺乏科學的新能源消納能力分析評估手段,難以量化分析已有的電網運行方式對新能源消納產生的影響,難以對并網時序、電網檢修、常規電源運行等環節進行優化,影響新能源消納水平的進一步提升?!敝袊娏茖W研究院首席專家劉純表示。

以新疆為例,作為西北地區典型的新能源資源大省,國內重要的能源供應和儲備基地,風能、太陽能儲量豐富。但由于新能源裝機連續數年出現“井噴式”增長,本地電力消納市場有限,新疆成為棄風棄光重災區,新能源企業遭受大面積虧損,成為社會各方關注的焦點。

依托數據平臺

深化運行消納分析

2020年是實現《清潔能源消納行動計劃(2018-2020)》目標的“收官之年”,同時也將迎來新能源“平價時代”到來前的“搶裝潮”。在新能源裝機占比進一步提升、用電增長持續放緩的大背景下,如何保持新能源高質量發展成為業界關注的話題。

針對新能源消納難題,中國電力科學研究院研發的協同計算平臺,基于新能源時序生產模擬仿真模型,可實現新能源出力序列隨機模擬、新能源消納能力時序生產模擬和案例批量計算等功能,可用于分析新能源并網對電網運行的影響、新能源優化布局開發等問題。協同計算平臺還通過國家電網調度數據網信息管理大區泛在互連,實現國-分-?。▏译娏φ{度中心-調控分中心-各省電力調控中心)數據共享、數據遠程同步管理以及計算結果遠程校驗。

“協同計算平臺已成功應用到國家電網公司國調中心、華北分中心、東北分中心、西北分中心,山西、吉林、蒙東、青海、寧夏、湖南等19個省級電網,可較為準確地評估新能源消納能力,有效助力調度部門優化運行方式?!敝袊娏茖W研究院新能源研究中心調度室主任黃越輝介紹,目前,協同計算平臺的底層系統——新能源生產模擬系統,已通過中國電力企業聯合會組織的產品鑒定,認為新能源生產模擬系統中風電/光伏發電時間序列建模、時序生產模擬方面達到國際領先水平。

國家電力調度控制中心水新處相關負責人表示:“通過新能源消納能力協同計算平臺的統一建設,首次實現各省新能源消納情況回溯及對未來2-3年新能源消納情況的測算,有利于準確分析各省新能源消納瓶頸,對癥施策。此外,協同計算平臺中‘國-分-省’三級協同互聯消納能力計算管理模式,可以實現硬件分布式部署、任務分層級實時下達、數據及計算結果統一管理,兼顧流程規范性與計算效率,精準挖掘提升新能源消納水平的各項措施,有效助力電網優化運行?!?

技術引領

為新能源發展提供科學規劃

目前,在國家電力調度控制中心的組織下,中國電力科學研究院與各省級電網調度運行人員一起,利用協同計算平臺開展新能源消納能力量化分析計算,指明新能源消納能力提升的具體努力方向。

“利用協同計算平臺對重點地區的新能源消納能力開展全方位評估,量化分析阻礙新能源消納的關鍵因素,提出火電機組深度調峰、擴大新能源省間交易規模、旋轉備用共享等具體措施。并向政府部門提出引導新能源裝機有序并網,新能源新增裝機逐步向中東南部地區轉移等建議?!?黃越輝表示,政府部門高度重視并落實出臺了風電/光伏發電投資監測預警政策,對風光紅色預警區域,停止并網申請,僅允許平價和扶貧項目并網。在國家政策的引導下,新疆、甘肅等消納矛盾突出的地區積極努力,采取一系列舉措持續提升新能源消納水平,消納水平顯著提高。2017年至2019年,我國風電和光伏發電利用率逐年提升,新能源消納矛盾得到明顯緩解。

“由于影響新能源消納的因素眾多,各因素之間又互相影響,而大數據的核心價值就在于揭示事物之間相關性,利用大數據挖掘可以有效量化各影響因素之間關聯關系?!?黃越輝強調。

“未來,協同計算平臺將在現有基礎上,結合電網調度運行需求不斷優化分析計算模型,滿足未來分布式電源、儲能、需求側響應的大規模發展需求?!?黃越輝表示。

此外,業內專家告訴記者,協同計算平臺的建立將結合大數據、云計算等前沿技術,不斷提升新能源消納能力分析計算的便捷性與效率。依托電網調控云,建立準確、全面、智能的新能源消納計算分析體系,實現“月度回溯,季度滾動,年度評估”,為電力調控部門提前預估電網新能源消納空間、優化年度運行方式安排等關鍵環節提供強有力的技術支撐,為政府相關部門統籌新能源開發、輸送、利用等各環節提供科學的分析工具,助力新能源健康有序發展。

關鍵字:新能源消納

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