电力系统新能源等效消纳能力及其工程应用
大规模新能源并网的新能源消纳能力和消纳空间方法研究及应用
第55卷 第1期2024年1月太原理工大学学报J O U R N A L O F T A I Y U A N U N I V E R S I T Y O F T E C HN O L O G YV o l .55N o .1 J a n .2024引文格式:刘红丽,张立伟,李佳,等.大规模新能源并网的新能源消纳能力和消纳空间方法研究及应用[J ].太原理工大学学报,2024,55(1):120-126.L I U H o n g l i ,Z HA N G L i w e i ,L I J i a ,e t a l .R e s e a r c h a n d a p p l i c a t i o n o f n e w e n e r g y a b s o r p t i o n c a p a c i t y an d a b -s o r p t i o n s p a c e m e t h o d o f S h a n x i p o w e r g r i d b a s e d o n l a r g e -s c a l e n e w e n e r g y g r i d [J ].J o u r n a l o f T a i y u a n U n i v e r -s i t y o f T e c h n o l o g y,2024,55(1):120-126.收稿日期:2023-05-15;修回日期:2023-07-06第一作者:刘红丽(1985-),高级工程师,主要从事输电网规划㊁新能源消纳计算及新能源接入评审等研究,(E -m a i l )l i u h o n gl i f r i e n d @126.c o m大规模新能源并网的新能源消纳能力和消纳空间方法研究及应用刘红丽,张立伟,李 佳,李旭霞,梁 燕,王凯凯(国网山西省电力公司经济技术研究院,太原030002)摘 要:ʌ目的ɔ随着双碳目标的不断推进,新能源迎来了井喷式发展,新能源消纳能力和消纳空间成为社会各界关注的问题㊂针对现有新能源消纳能力和消纳空间研究中,消纳措施比较单一且多注重理论研究,适用性不强这一弊端,提出了具体的方法和流程㊂ʌ方法ɔ采用时间序列生产模拟方法,基于全景电力系统运行模拟分析平台(N E O S ),构建了大规模新能源并网的新能源消纳能力和消纳空间方法和流程,研究测算了山西省 十四五 和 十五五 新能源消纳能力,在此基础上采取消纳综合措施将其新能源利用率提升至95%以上,提高了新能源消纳能力㊂ʌ结果ɔ在新能源利用率95%的基础上,针对新增不同风光比例㊁不同投产时序㊁不同新能源利用率和不同年份分别测算了各种情景下新能源消纳空间,指导山西省新能源规划,助力双碳目标落地㊂关键词:新能源利用率;消纳能力;消纳空间;调峰能力;消纳综合措施中图分类号:T M 715;T M 743 文献标识码:AD O I :10.16355/j .t yu t .1007-9432.20230393 文章编号:1007-9432(2024)01-0120-07R e s e a r c h a n d A p p l i c a t i o n o f N e w E n e r g y A b s o r p t i o n C a p a c i t y a n d A b s o r pt i o n S p a c e M e t h o d o f S h a n x i P o w e r G r i d B a s e d o n L a r g e -s c a l e N e w E n e r g y Gr i d L I U H o n gl i ,Z H A N G L i w e i ,L I J i a ,L I X u x i a ,L I A N G Y a n ,W A N G K a i k a i (E c o n o m i c a n d T e c h n i c a l R e s e a r c h I n s t i t u t e o f S E P C o f S G C C ,T a i yu a n 030002,C h i n a )A b s t r a c t :ʌP u r po s e s ɔW i t h t h e c o n t i n u o u s p r o m o t i o n o f t h e d u a l c a r b o n g o a l ,n e w e n e r g y h a s u s h e r e d i n e x p l o s i v e d e v e l o p m e n t ,a n d t h e c a p a c i t y a n d s p a c e f o r n e w e n e r g y c o n s u m pt i o n h a v e b e c o m e a c o n c e r n f o r a l l s e c t o r s o f s o c i e t y .I n t h e r e s e a r c h o n e x i s t i n g n e w e n e r g y c o n s u m pt i o n c a p a c i t y a n d s p a c e ,t h e c o n s u m p t i o n m e a s u r e s a r e r e l a t i v e l y s i n gl e a n d f o c u s m o r e o n t h e o r e t i c a l r e s e a r c h ,w h i c h i s n o t a p p l i c a b l e ,p r o p o s e s pe c if i c m e t h o d s a n d p r o c e s s e s .ʌM e t h o d s ɔI n t h i s a r -t i c l e t h e t i m e s e r i e s p r o d u c t i o n s i m u l a t i o n m e t h o d w a s a d o p t e d t o b u i l d a n e w e n e rg y c o n s u m p -t i o n c a p a c i t y a n d c o n s u m p t i o n s p a c e m e th o d a n d p r o c e s s f o r l a r g e -s c a l e n e w e n e r g y gr i d c o n n e c -t i o n o n t h e P a n o r a m i c P o w e r S y s t e m O p e r a t i o n S i m u l a t i o n A n a l y s i s P l a t f o r m.ʌF i n d i n gs ɔT h e n e w e n e r g y c o n s u m p t i o n c a p a c i t y o f S h a n x i P r o v i n c e d u r i n g th e 14t h a n d 15t h F i v e Y e a r P l a n s w a s e s t i m a t e d .O n t h e b a s i s .B a s e d o n t h i s ,c o m p r e h e n s i v e c o n s u m pt i o n m e a s u r e s w e r e t a k e n t oi n c r e a s e i t s n e w e n e r g y u t i l i z a t i o n r a t e t o o v e r95%,i m p r o v i n g t h e n e w e n e r g y c o n s u m p t i o n c a-p a c i t y.O n t h e b a s i s o f a n e w e n e r g y u t i l i z a t i o n r a t e o f95%,t h e n e w e n e r g y c o n s u m p t i o n s p a c e u n d e r v a r i o u s s c e n a r i o s w a s c a l c u l a t e d f o r d i f f e r e n t p r o p o r t i o n o f n e w l y a d d e d w i n d a n d s o l a r p o w e r,d i f f e r e n t p r o d u c t i o n t i m i n g,d i f f e r e n t n e w e n e r g y u t i l i z a t i o n r a t e s,a n d d i f f e r e n t y e a r s, g u i d i n g t h e n e w e n e r g y p l a n n i n g o f S h a n x i P r o v i n c e a n d a s s i s t i n g i n t h e i m p l e m e n t a t i o n o f t h e d u a l c a r b o n t a r g e t.K e y w o r d s:n e w e n e r g y u t i l i z a t i o n r a t e;a b s o r p t i o n c a p a c i t y;c o n s u m p t i o n s p a c e;p e a k s h a v i n gc a p a b i l i t y;c o m p r e h e n s i v e m e a s u r e s f o r c o n s u m p t i o n2021年3月,习近平总书记在中央财政委员会第九次会议上强调,要深化电力体制改革,建立以新能源为主体的新型电力系统㊂国家发展和改革委员会㊁国家能源管理局以及能源和电力行业提议建立一个适合发展高比例可再生能源的新电力系统[1]㊂电力行业的 碳达峰,碳中和 和进度对双碳目标的实现和影响较大,因此必须加快构建以新能源为主体的新型电力系统[2]㊂基于新能源为主体的新型电力系统体系构建中,风电和光伏发电将会迎来发展的挑战和机遇[3]㊂弃风弃光的根源,是一定区域内的 新能源电源 建设速度超出消纳能力[4-5]㊂截止2022年底,山西省已投运新能源装机规模已超过负荷,而山西省 十四五 和 十五五 新能源仍保持高速增长㊂若继续维持国家电网95%利用率目标[5],则需研究电网新能源消纳能力㊂目前,张富强等[6]采用精细化小时级的时序生产模拟模型量化评估了火电灵活性改造㊁需求侧响应等提升风电消纳水平的系统灵活性措施的经济性;杨策等[7]提出了电力系统容量分布概率模型,并在此基础上考虑新能源合理弃电的系统灵活性评价方法;程瑜等[8]针对新能源汇集外送场景,提出了面向新能源消纳的灵活性资源与电网协同规划方法㊂整体来看,现有的研究更多关注于如何通过不同技术手段提升新能源利用率,而并未关注具体如何将新能源利用率提升至目标值㊂与此同时,随着新能源装机规模的不断增长以及调峰资源的消耗,社会各界对新能源95%利用率目标值存疑㊂新能源合理利用率定义为使全社会电力供应成本最低的新能源利用率水平[9]㊂早在2017年,王耀华等[10]首次在中长期扩展规划中探索新能源 合理弃能 问题,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㊂高雷等[11]从全社会综合用电成本的角度出发,结合可再生能源消纳责任权重目标的实现,提出一种综合考虑新能源开发成本和系统消纳成本的新能源合理弃电率计算方法㊂与此同时,衍生出了新能源可接纳能力即消纳空间㊂王守相等[12]提出了一种基于D E A评价的电动汽车充电桩与分布式电源多阶段协同规划方法㊂曹南君等[13]基于辽宁省电网现状网架结构,提出 基于层次分析模糊 的规划方法㊂这些理论方法的提出对研究新能源消纳能力和消纳空间有一定的指导,但是没有一个系统的计算新能源消纳能力和消纳空间的方法及流程,在实际使用中仍有很多局限㊂本文创新性地提出一种适合大规模新能源并网的新能源消纳能力和消纳空间研究方法及流程,该方法及流程采用全景电力系统运行模拟分析平台(N E O S),应用混合整数优化模型计算在一定利用率下新能源消纳能力㊂而后结合新能源装机规模发展目标和已下达新能源装机规模合理确定新增风光装机比例,按相应比例来增加新能源装机规模,以确定在某个利用率下新能源消纳空间㊂最后计算山西省 十四五 末和 十五五 末新能源消纳能力及需采取的消纳综合措施,基于95%利用率,计算不同利用率下新能源消纳空间㊂1新能源电力系统生产模拟法1.1新能源最大可消纳电力系统t时刻最大可消纳新能源电力P a(t)满足下式:P a(t)=P l(t)+P t(t)-ðN i P g,i,m i n.(1)式中:P l(t)为t时刻的负荷功率;P t(t)为t时刻的联络线外送功率,送出为正;P g,i,m i n为系统内第i台常规机组的最小技术出力;N为系统中所有常规机组的台数㊂其中,联络线功率必须满足通道能力的约束:P t,m i n(t)ɤP t(t)ɤP t,m a x(t).(2)式中:P t,m a x(t)㊁P t,m i n(t)是联络线在t时刻输送功率的最大值限制和最小值限制㊂121第1期刘红丽,等:大规模新能源并网的新能源消纳能力和消纳空间方法研究及应用1.2 N E O S软件模型本文采用全景电力系统运行模拟分析平台(N E O S),应用混合整数优化模型,该平台具有求解精度高,易求得最优解,多区域情况下可较好地安排区域间断面电力交换㊂该模型目标在满足系统需求的情况下,寻求运行期内系统总费用最小,Z表示c 总成本,目标函数(m i n Z)[14]为:m i n Z=I+S+F+V+φ+E m i+D e m.(3)式中:I表示运行期内总燃料成本;S表示运行期内启停成本;F表示运行期内系统固定运行费用;V表示运行期内系统变动运行费用;φ表示运行期系统不供电量损失;E m i表示运行期系统排放成本,D e m 表示运行期需求侧响应成本㊂1)燃料费用的计算㊂燃料费用与发电量成正比,包括煤电㊁气电㊁核电和生物质4类燃料费用:I=ðt E c l B c l,t+E g s B g s,t+E n c B n c,t+E b o B b o,t.(4)式中:E代表燃料价格(包含运输成本);B代表燃料消耗,g/(k W㊃h),c l㊁g s㊁n c㊁b o分别表示煤电㊁气电㊁核电和生物质燃料,t表示对应的时刻㊂气㊁核㊁生物质发电燃料消耗与发电量按照线性关系建模,m为单位燃料耗率:B=m P t.(5)2)启停费用的计算㊂启停费用与启停次数成正比,包括煤电㊁气电㊁核电和生物质发电的启停费用;d为单次启停费用,元/次,公式如下所示:S=ðd(1-U t-1)U t.(6)其中,U表示机组开机状态,U=1代表开机,U=0代表关机;U t-1代表t-1时刻的机组状态,U t代表t时刻的机组状态,仅在机组U t-1到U t开机状态由关机变为开机时计算启动成本㊂3)固定运行费用的计算㊂与发电量无关的年运行维护费用,所有电源及输电线路均有固定运行成本,不影响优化结果㊂h 为单位千瓦固定运行费用,元/k W;N为装机容量, k W:F=ðh i N i.(7)4)变动运行费用的计算㊂与发电量成正比,z为变动运行费用系数,元/ (k W㊃h):V=ðt z P t.(8)5)系统不供电量损失计算㊂N E O S处理系统缺电损失时,假设每一个地区有一个虚拟电厂,此类电厂的装机容量没有限制,可以任意承担工作位置,其发电成本由用户根据该地区的电量不足损失给定,不同地区在不同时段上取值均可不同:φ=ðw t P n s,t.(9)式中:w t为t时刻单位缺电成本;P n s,t为t时刻缺电电量㊂6)排放成本的计算㊂E m i表示运行期系统排放成本,煤电㊁气电㊁生物质发电考虑排放成本,与发电量成正比,考虑二氧化碳㊁硫化物㊁氮氧化物㊁烟尘4类排放成本㊂o为污染物单位排放费用系数,元/g;b为排放系数,g/ (k W㊃h):E m i=ðt o b P t.(10)7)需求侧响应成本计算㊂D e m表示运行期需求侧响应成本,由用户给定㊂在该模型中,新能源发电边际成本为0或极低,寻找电力供应总成本最优解的过程,也就是新能源尽可能消纳的过程,但反过来并不一定成立㊂约束条件包括:1)逐时刻电力平衡㊂2)逐时刻旋转备用必须满足系统备用率要求㊂3)机组/线路出力功率必须在上下限约束范围内㊂4)单位时间内机组/线路出力变化率需满足爬坡能力约束㊂5)火电机组必须满足最小连续关停/开启时间后才能再次开启/关停㊂6)可调节水电出力大于强迫出力㊂7)可调节水电日/月/季/年电量小于等于平均出力与装机容量和时段数之积㊂8)可调节水电出力小于期望出力㊂9)抽水蓄能/储能库容/电量必须维持在允许范围内㊂10)抽水蓄能库容/储能电池电量每日回到初始状态㊂11)光热日电量小于可发电量㊂12)线路运行模式分为定曲线㊁自有优化㊁仅可正向㊁仅可反向4类㊂13)保证机组利用小时小于或大于预先给定值㊂14)可强制某台机组在某时刻处于开机状态㊂15)需求侧响应可响应规模和时间维持在允许范围内㊂2新能源消纳能力和消纳空间评估方法及流程新能源消纳能力指标η为新能源利用率,计算公式如下所示:η=P fP f+P qˑ100%.(11)221太原理工大学学报第55卷式中:P f 表示新能源实际发电量;P q 表示新能源实际弃电量㊂首先在现有措施下计算新能源利用率,若结果低于国家电网新能源利用率目标值95%,则采取消纳综合措施将利用率提高至95%;若结果高于目标值,则按新增风光比例增加新能源装机规模将其降低为95%,增加的新能源装机规模则为该利用率下新能源消纳空间㊂然后,可依据此方法根据新能源目标值确定不同利用率新能源消纳空间㊂具体评估流程如图1所示:结束确定计算模型边界，搭建新能源消纳计算模型设定新能源利用率目标值95%开始NEOS 计算增加新能源装机规模（确定基础消纳空间）增加调峰能力（确定需增加调峰规模）计算结果与95%比较确定该模型为基础模型（95%）确定目标值新能源利用率=＜≥确定新增新能源装机风光比例增加新能源装机规模NEOS 计算增加新能源装机规模减少新能源装机规模计算结果与目标值比较确定该模型为目标值模型，将该模型与基础模型新能源装机规模相减即得到目标值利用率下新能源消纳空间=＜≥图1 新能源消纳能力及消纳空间评估流程F i g .1 P r o c e s s o f n e w e n e r g y a b s o r p t i o n c a p a c i t ya n d ab s o r p t i o n s pa c e a s s e s s m e n t 由图1可见,新能源消纳能力为第一次N E O S软件的计算结果,若计算结果小于95%,则说明该电网无新能源消纳空间,通过增加调峰能力,例如增加电化学储能㊁火电灵活性改造规模㊁需求侧响应规模等调峰措施,可将新能源利用率提高至95%.若计算结果大于95%,则说明该电网仍然可以接纳新能源,通过增加新能源装机规模,将新能源利用率降低至95%,所增加的新能源装机规模即为该电网新能源消纳空间㊂电网新能源消纳空间受新增风光新能源比例和新能源投运时间两个因素影响㊂鉴于风电㊁光伏出力的特性特点,风电项目全天均有出力且最大出力多数集中在午夜时刻,而光伏仅在白天有出力且最大出力集中在午间时刻,根据近年来新能源消纳能力发现午间时刻新能源最难消纳,因此新能源消纳空间更多地受光伏制约,新增风光新能源比例直接影响新能源消纳空间㊂而新能源年初投产和年内均匀投产新能源项目的出力不一样,亦会影响新能源消纳空间㊂两个因素的影响在本文新能源消纳空间仿真结果中有所体现,两个影响因素介绍如下:一是与所增加风光新能源比例β有关,该比例的确定原则上是结合各省新能源装机规模发展目标和已下达新能源装机规模,取其风光各自差值,按差值比例来增加新能源装机规模㊂计算公式如下所示:β=Q P W -Q R WQ P S -QR S.(12)式中:Q P W表示风电规划发展目标装机规模,Q P S 表示光伏规划发展目标装机规模,Q R W 表示已下达风电装机规模,Q R S 表示已下达光伏装机规模㊂二是与所增加风光新能源投入时间有关系,年初投新能源消纳空间偏保守,若按光伏9月30日,风电年中6月30日或年底则偏乐观,若有特殊规定则可按所需来投计㊂应用该方法,将第一次新能源利用率计算至95%的新能源装机规模设为Q 1,按设定目标新能源利用率η2计算相应利用率下新能源装机规模Q 2,新能源消纳空间Q =Q 2-Q 1.该新能源消纳能力及消纳空间评估流程具有普遍适用性㊂3 山西电网新能源消纳能力和消纳空间仿真3.1 边界条件本文以山西电网2025年和2030年为研究水平年,山西电网为一个消纳分区㊂2025年㊁2030年山西省全社会最大负荷分别为4930万k W ㊁6200万k W ,全社会用电量3030亿k W ㊃h ㊁3780亿k W ㊃h .剔除外送机组,4种研究情景边界见表1.3.2 新能源消纳能力仿真3.2.1 2025年新能源消纳能力仿真根据边界条件计算,2025年火电灵活性改造装机2752万k W (释放调节能力550万k W ),在现有措施下新能源利用率均在90%~91%,新增需求侧响应规模246万k W (需求侧响应5%),同时新增新型储能规模400万k W (充电时长2h ),可将新能源321 第1期 刘红丽,等:大规模新能源并网的新能源消纳能力和消纳空间方法研究及应用利用率提高至95%以上,具体结果见表2.表1 省内自用电源装机T a b l e 1 P r o v i n c i a l i n s t a l l a t i o n o f s e l f -u s e p o w e r s u p p l y单位:104k W类型2025年基础敏感2030年基础敏感水电224224494494常规水电104104104104抽水蓄能120120390390火电6618661866186618煤电6163616361636163气电355355355355生物质100100100100核电0000风电2900332139003900光伏4500434475007500表2 2025年新能源消纳能力T a b l e 2 N e w e n e r g y a b s o r p t i o n c a p a c i t yi n 20252025年不同情景基准情景现有措施额外措施敏感情景现有措施额外措施新能源利用率/%90.695.890.595.9需求侧响应比例/%-5-5需求侧响应规模/104k W-246-246灵活性改造规模/104k W 2752275227522752改造释放调节能力/104k W 550550550550新型储能规模/104k W-400-400储能平均时长/h-2-23.2.2 2030年新能源消纳能力仿真根据边界条件计算,2030年火电灵活性改造装机3825万k W (释放调节能力765万k W ),需求侧响应规模310万k W (需求侧响应5%),新型储能规模490万k W (充电时长2h ).现有措施下新能源利用率均在91%~92%,新增需求侧响应规模124万k W (需求侧响应2%),需求侧响应规模达434万k W (需求侧响应7%),同时新增储能1010万k W(充电时长2h ),新型储能规模达1500万k W (充电时长2h ),可将新能源利用率提高至95%以上㊂具体结果见表3.表3 2030年新能源消纳能力T a b l e 3 N e w e n e r g y a b s o r p t i o n c a p a c i t yi n 20302030不同情景基准情景现有措施额外措施敏感情景现有措施额外措施新能源利用率/%91.195.391.195.3需求侧响应比例/%5757需求侧响应规模/104k W 310434310434灵活性改造规模/104k W 3825382538253825改造释放调节能力/104k W 765765765765新型储能规模/104k W49015004901500储能平均时长/h-2-2由表2和表3可见,十四五 末和 十五五 末,山西省新能源消纳能力低于标准值在现有措施下无新能源消纳空间㊂需通过采取需求侧响应㊁配置储能和增加火电灵活性改造规模等措施提高新能源消纳能力㊂3.3 新能源消纳空间仿真在上述2025年和2030年基础情景额外措施方案下,按照风㊁光为1ʒ3的比例增加新能源装机规模㊂2025年和2030年敏感情景额外措施方案下,按照风㊁光为1ʒ5.5的比例增加新能源装机规模,将新能源利用率分别控制在90%㊁85%㊁80%水平,测算不同新能源消纳能力下的新能源消纳空间㊂3.3.1 新增新能源逐月均匀分布此种方式下新能源消纳空间偏乐观,具体结果见表4.表4 逐月均匀分布新能源消纳空间T a b l e 4 N e w e n e r g y c o n s u m p t i o n s p a c e e v e n l yd i s t r i b u te d m o n t h b y mo n t h 单位:104k W 年份额外措施不同利用率下的新能源消纳空间/%9085802025基准情景风电81815072040光伏245941506120合计327756578160敏感情景风电4207801140光伏231042846270合计2730506474102030基准情景风电85018002700光伏255054008100合计3400720010800敏感情景风电49510001500光伏250055008250合计299565009750由表4可见,新能源利用率每降低5%,2025年和2030年基础情景额外措施下新能源消纳空间分别增加约2700万k W ㊁3600万k W ;2025年和2030年敏感情景额外措施下新能源消纳空间分别增加约2500万k W ㊁3200万k W.3.3.2 新增新能源在月初投运此种方式下新能源消纳空间偏保守,具体结果见表5.由表5可见,新能源利用率每降低5%,2025年和2030年基础情景额外措施下新能源消纳空间分别增加约1500万k W ㊁2000万k W ;2025年和2030年敏感情景额外措施下新能源消纳空间分别增加约1400万k W ㊁1700万k W.4 结束语本文构建了新能源消纳能力和消纳空间方法和流程,并将其应用于山西电网新能源消纳能力和消421太原理工大学学报 第55卷表5 月初投运新能源消纳空间T a b l e 5 N e w e n e r g y c o n s u m p t i o n s p a c e a t t h e b e g i n n i n g单位:104k W年份额外措施不同利用率下的新能源消纳空间/%9085802025基准情景风电4407901150光伏132023703450合计176031604600敏感情景风电240440640光伏132024203520合计1560286041602030基准情景风电50010001500光伏150030004500合计200040006000敏感情景风电250560800光伏137530804400合计162536405200纳空间的测算㊂经测算,1)在新能源利用率95%情景下,山西省 十四五 和 十五五 无新能源消纳空间,需采取增加火电灵活性改造规模㊁需求侧响应规模和配置储能规模㊂2)新能源利用率每降低5%,新增风光比例越高,新能源消纳空间越大,风光比例1ʒ3较风光比例1ʒ5.5增加规模约150~350万k W.3)新能源利用率每降低5%,逐月投运较月初投运新能源消纳空间大,增加约1100~1600万k W.4)新能源利用率每降低5%,新能源逐月投运新能源消纳空间增加约2500~3600万k W ;月初投运新能源消纳空间增加约1400~2000万k W.本文的新能源消纳能力及消纳空间方法和流程具有普遍适用性,可应用于全国各省及省内各地市㊂参考文献:[1] 韩肖清,李廷钧,张东霞,等.双碳目标下的新型电力系统规划新问题及关键技术[J ].高电压技术,2021,9:3036-3046.H A N X Q ,L I T J ,Z H A N G D X ,e t a l .N e w p r o b l e m s a n d k e y t e c h n o l o g i e s o f n e w p o w e r s y s t e m p l a n n i n g un d e r d u a l -c a r b o n t a r g e t [J ].H i g h V o l t a g e T e c h n o l o g y,2021,9:3036-3046.[2] 赵风云.在电源投资环节引入市场化机制助力新型电力系统实现双碳目标[J ].中国电业,2021(5):34-35.Z HA O F Y.T h e i n t r o d u c t i o n o f m a r k e t -o r i e n t e d m e c h a n i s m i n p o w e r i n v e s t m e n t h e l p s t h e n e w p o w e r s ys t e m t o a c h i e v e d o u b l e -c a r b o n t a r g e t [J ].C h i n a E l e c t r i c i t y,2021(5):34-35.[3] 舒印彪.发展新型电力系统助力实现 双碳 目标[J ].中国电力企业管理,2021(7):8-9.S HU Y B .D 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新能源消纳
新能源消纳新能源消纳是指将可再生能源转化为电能或热能，并供给社会各个领域的能量需求。
由于可再生能源具有环境友好、持续性强等特点，所以近年来，各国纷纷加大对新能源消纳的力度。
首先，新能源消纳在电力领域具有广阔的应用前景。
随着经济的发展和人口的增长，电力需求不断增加。
而传统的能源如煤炭、石油等存在着资源有限、污染大等问题，无法满足人们对能源的需求。
因此，新能源的消纳将成为未来电力行业的重要发展方向。
例如，利用太阳能光伏发电技术，可以将太阳辐射能转化为电能，供应给城市居民和工业企业使用。
此外，风能、水能等新能源也可以通过相应的技术转化为电能，供给国家电网。
其次，新能源消纳在交通领域具有重要意义。
随着汽车数量的快速增长，传统的石油能源已经无法满足交通运输的能量需求。
石油资源丰富程度的不同导致石油价格不稳定，交通成本居高不下。
为了解决这一问题，各国纷纷推广新能源汽车。
例如，电动汽车利用电能替代石油能源，减少了对有限资源的依赖，降低了运输成本，同时减少了对环境的污染。
此外，利用氢能作为燃料也是新能源汽车的一种发展方向。
氢燃料汽车具有能量密度高、储运方便等优势，可以成为未来燃料汽车的重要替代品。
再次，新能源消纳在建筑领域也有着广泛的应用前景。
随着城市建设的不断扩大，建筑能耗问题日益凸显。
而传统的能源供应方式无法满足建筑的能耗需求，同时也会对环境产生较大的影响。
因此，新能源的消纳在建筑领域具有重要意义。
例如，利用太阳能光热技术，可以将太阳能转化为热能，为居民提供舒适的生活环境。
此外，利用地源热泵等技术，可以将地下的地热能转化为热能供应给建筑。
这些新能源消纳技术不仅可以减少对传统能源的依赖，降低能耗，还可以为居民提供舒适环保的生活条件。
总之，新能源消纳是未来能源发展的重要方向。
通过将可再生能源转化为电能、热能，并供给电力、交通、建筑等领域的能量需求，可以解决能源紧缺、环境污染等问题。
同时，新能源消纳也促进了能源技术的进步和产业的发展，为可持续发展提供了重要支撑。
工程施工中的新能源利用
工程施工中的新能源利用在当今社会，随着对环境保护和可持续发展的重视程度不断提高，新能源在工程施工中的应用越来越广泛。
这不仅有助于减少对传统能源的依赖，降低能源成本，还能有效减少施工过程中的环境污染，为构建绿色、低碳的社会做出积极贡献。
太阳能作为一种清洁、可再生的能源，在工程施工领域的应用潜力巨大。
太阳能光伏发电系统可以为施工现场的照明、办公设备、电动工具等提供电力支持。
在一些偏远地区的工程项目中，由于电网覆盖不足，太阳能发电更是成为了主要的电力来源。
例如，在一些山区的道路建设项目中，施工队伍搭建了太阳能发电板，将所产生的电能储存起来，用于夜间施工照明和设备充电。
此外，太阳能热水器也可以为施工人员提供热水，满足生活需求，减少对传统能源的消耗。
风能在工程施工中的应用也逐渐崭露头角。
在一些风力资源丰富的地区，风力发电设备可以为施工现场提供稳定的电力供应。
尤其是在大型的桥梁、隧道等工程中，需要大量的电力来驱动机械设备，风能发电能够有效补充电力缺口。
而且，与太阳能相比，风能发电在夜间和无风天气时的稳定性相对较高，能够更好地保障施工的连续性。
比如，在沿海地区的港口建设项目中，利用海边强劲的风力资源，安装了大型风力发电机组，为施工场地和周边的临时设施提供了可靠的电力保障。
除了太阳能和风能，地热能也是一种具有广阔应用前景的新能源。
地热能是来自地球内部的热能，通过地热井将地热能提取出来，可以用于供暖、制冷和发电等。
在一些地质条件适合的地区，如温泉附近，工程施工中可以利用地热能为建筑物供暖和制冷，降低能源消耗。
例如，在某温泉度假区的建设项目中，施工方利用当地丰富的地热资源，打造了地热能供暖系统，不仅为度假区的建筑提供了舒适的室内温度，还大大减少了对传统能源的依赖，降低了运营成本。
生物质能在工程施工中的应用也不容忽视。
生物质能是指利用生物质材料，如农作物秸秆、木材废料等，通过燃烧或气化等方式转化为能源。
在一些农村地区的工程施工中，生物质能可以作为一种替代能源，用于供暖和发电。
电力系统中的新能源消纳技术
电力系统中的新能源消纳技术随着全球对可再生能源的需求不断增长，新能源的消纳成为电力系统面临的一项重要挑战。
新能源消纳技术的发展和应用对于实现可持续能源发展、降低能源消耗和减少污染排放具有重要意义。
本文将从电力系统调度、储能技术和智能配电网三个方面探讨电力系统中的新能源消纳技术。
一、电力系统调度电力系统调度是保证电力供应平衡的重要手段。
在传统的电力系统中，主要基于化石燃料的发电形式，因此电源的调度相对较为稳定。
然而，新能源具有波动性和间歇性的特点，这给电力系统调度带来了新的挑战。
为了更好地消纳新能源，电力系统调度需要更加灵活和智能化。
一种有效的解决方案是通过建立预测模型，对新能源发电的波动性进行准确预测。
利用先进的数据分析算法和智能化系统，可以根据历史数据、天气预报和负荷需求等因素，预测未来新能源的供给情况，并进行相应的调度安排。
另外，灵活的电力市场机制也对新能源消纳技术起到重要作用。
通过市场化的机制，鼓励清洁能源发电和能源消纳技术的应用，提高新能源在电力系统中的竞争力。
同时，通过电力系统调度的灵活性，可以根据实际情况在各个电源之间进行合理配置，从而实现新能源的最大程度消纳。
二、储能技术储能技术是解决新能源波动性的关键。
传统的储能技术主要包括水电站、抽水蓄能和蓄电池等。
然而，随着新能源规模的不断发展，传统的储能技术已经无法满足需求。
新能源消纳技术的一个重要发展方向是电力系统中的大规模储能技术，如氢能储能、压缩空气储能和电力储能等。
这些储能技术可以将新能源产生的电能转化为其他形式的能量，以备不时之需。
通过将储能与新能源发电系统相结合，可以在新能源供应不足或波动较大的情况下，为电力系统提供稳定的备用电源。
此外，分布式储能系统也是新能源消纳技术的重要组成部分。
通过在用户侧或分布式发电系统中安装储能设备，可以将新能源的产生与消耗进行有效地匹配。
这种分布式储能系统可以提高电力系统的供电可靠性和稳定性，减少输电损耗，同时也为用户提供更灵活的用电选择。
电力系统消纳新能源的措施
电力系统消纳新能源的措施电力系统消纳新能源引言随着可再生能源的发展与普及，电力系统需要更好地适应并消纳新能源，以提供清洁、可持续的电力供应。
本文将详细介绍电力系统消纳新能源的相关措施。
提升电网稳定性•完善电网结构，提高输电线路的稳定性和可靠性。
•加强对电网负载的监控，及时发现和解决潜在问题。
•配备智能监控设备，实时监测电力系统状况，提高响应速度。
提高电力系统灵活性•建立柔性调度机制，根据新能源波动性调整发电计划。
•推广储能技术，提供新能源波动补偿，增强电力系统的稳定性。
•发展可调度型新能源技术，如可调节的风力发电和可调节的光伏发电。
加强电力系统调度和运营•完善电力市场机制，建立灵活的新能源市场交易制度。
•加强与各能源生产商和消费商的合作，优化供需匹配。
•提高电力系统的远程调度和运营能力。
推动电力系统数字化升级•引入先进的数字化技术，实现智能化的电力系统运营。
•提升电力系统的信息采集和分析能力，优化发电和消纳新能源的决策过程。
•推广云计算和大数据分析技术，优化电力系统的设计和运行。
发展智能电力用户•鼓励用户安装智能电表和能源管理系统，实时监控和管理用电行为。
•提供差别化的电力价格机制，引导用户合理用电，参与电力市场交易。
•推广分布式能源技术，将电力用户变为消纳新能源的参与者。
结论通过提升电网稳定性、提高电力系统灵活性、加强电力系统调度和运营、推动电力系统数字化升级以及发展智能电力用户，电力系统可以更好地消纳新能源，为可持续发展做出贡献。
以上是针对电力系统消纳新能源的相关措施的详细说明。
通过不断推进技术进步和制度优化，我们有信心实现清洁能源的大规模应用。
加强新能源发电规划和建设•制定全面的新能源发电规划，根据区域资源特点和需求，确定合理的发电容量布局。
•提高新能源发电技术研发和创新能力，推动新能源装机容量的增加和效率的提升。
•加强新能源发电项目建设的组织和管理，确保项目按时、按质、按量完成。
推广绿色用电•鼓励企业和居民使用高效节能的电器和设备，降低用电需求。
电力系统中的新能源消纳技术与应用研究
电力系统中的新能源消纳技术与应用研究随着全球对可再生能源的关注度不断提高，新能源的消纳问题日益凸显。
电力系统中的新能源消纳技术与应用成为当前能源领域研究的热点之一。
本文将探讨电力系统中新能源消纳技术的相关问题，并介绍其在实际应用中的研究进展与挑战。
一、新能源消纳技术的背景与意义随着化石能源的有限性和环境污染的日益凸显，世界各国纷纷加大对可再生能源的开发利用力度。
由太阳能、风能、水能等可再生能源发电的新能源，具有绿色、低碳、可再生等特点，被广泛应用于电力系统中。
然而，新能源的消纳问题成为制约其发展的重要瓶颈。
首先，可再生能源的不稳定性使得其电力波动性较大，与传统电力系统的稳定性产生冲突。
其次，新能源的地域性特点导致了消纳难度的增加，由于新能源发电主要集中在特定地区，远离发电中心，传输损耗较大，给电网的运行带来了挑战。
因此，研究新能源消纳技术与应用，促进其在电力系统中的可靠、稳定、高效接入，对于实现清洁能源的可持续发展具有重要意义。
二、新能源消纳技术的研究进展1.功率调节技术功率调节技术是应对新能源电站波动性的关键手段。
通过改变风电和光伏电站的输出功率，以实现与负荷的匹配，保持电力系统的平衡。
目前，有两种主要的调节技术：一种是利用储能技术储存多余的新能源电量，以供不足时使用；另一种是通过启停发电机组的方式来调节功率。
此外，基于需求侧管理（DSM）的调节技术也日益受到关注，通过在用户侧灵活调整用电行为，实现能源需求与供应的匹配。
2.电能质量管理技术新能源电站的并网可能给电能质量带来一定的压力。
直流输电技术和高频开关电源技术是目前被广泛应用的解决方案。
其中，直流输电技术可以减少变压器和线路损耗，提高输电效率；高频开关电源技术则可以改善供电质量，提高电能利用率。
3.电力系统稳定性研究新能源消纳对电力系统稳定性有着重要影响。
特别是当新能源电站规模大，占比高时，其电网不稳定性将进一步加剧。
因此，研究新能源消纳对电力系统动态稳定性的影响，并开发相应的控制策略，对于提高电力系统的稳定性至关重要。
新能源消纳的技术创新与解决方案
新能源消纳的技术创新与解决方案引言随着能源需求不断增长和环境问题的日益凸显，新能源的开发和利用成为全球关注的焦点。
然而，新能源的大规模消纳成为一个亟待解决的问题。
本文旨在探讨新能源消纳中的技术创新与解决方案，以期为新能源行业的发展提供一些有益的参考。
背景随着全球对传统化石能源的依赖不断减少，新能源的开发逐渐成为各国政府的重要战略。
太阳能、风能、水能等可再生能源的利用率不断提高，但由于其间断性和不稳定性，新能源消纳一直是一个难题。
新能源消纳的核心问题是如何使新能源在不损害系统安全和稳定的情况下，高效、稳定地接入电网，满足人民对电力的需求。
技术创新与解决方案1. 储能技术创新储能技术是解决新能源消纳难题的关键。
目前，常见的储能技术包括电池储能、压缩空气储能、水泵储能等。
然而，这些传统储能技术仍面临着成本高、效率低等问题。
因此，需要进一步创新和发展新型储能技术，例如氢能储存技术、超导储能技术等，以提高储能效率和降低成本。
2. 智能电网技术创新智能电网技术是实现新能源消纳的另一个重要途径。
智能电网通过利用先进的传感器和通信技术，实现对电网运行状态的实时监测和管理。
通过对电力需求进行预测和优化，能够更好地协调新能源的消纳和传统能源的供应。
此外，智能电网还能提供灵活的电力市场机制，促进新能源的发展和消纳。
3. 分布式能源技术创新分布式能源是将能源产生和消费分散到本地区域的一种方式。
通过综合利用可再生能源、余热能等，分布式能源系统能够更加高效地满足当地的能源需求。
分布式能源技术创新包括微电网技术、小型风电技术、光伏发电技术等。
这些技术的发展将极大地促进新能源的消纳和利用。
4. 能源互联网技术创新能源互联网是新一代能源系统的关键概念之一，是将能源与信息通信技术紧密结合的新型能源网络。
通过能源互联网，能源的生产、传输和消费将更加智能化和高效化。
能源互联网技术创新包括能源云计算、能源大数据等。
这些技术的应用将实现能源市场的开放和公平，推动新能源消纳问题的解决。
大规模新能源消纳能力的提升对策与控制策略研究
大规模新能源消纳能力的提升对策与控制策略研究摘要：随着电力能源供需协同发展节奏的加快，大规模新能源消纳能力面临着考验与挑战，如何有效运用科学合理的方法对策，全面优化提升新能源消纳能力，备受业内关注。
基于此，本文首先介绍了电力新能源消纳的基本内容，分析了当前电力新能源消纳现状及存在问题，从提高电力新能源功率预测精度等方面，提出了大规模新能源消纳能力提升对策与控制策略，论述了个人对此的几点认知。
关键词：新能源消纳能力；提升对策；控制策略；价值分析目前电力新能源事业的发展取得显著成就，为经济社会能源结构改革带来了新鲜活力与动力。
当前形势下，有必要立足实际，宏观审视大规模新能源消纳现状，综合施策，精准优化处理新能源消纳能力提升中的短板问题，本文就此展开了探讨。
1电力新能源消纳简述在现代经济社会发展阶段中，电力能源的需求量连年攀增，使传统电力能源供应面临着严峻挑战与考验。
从当前现状来看，在国家能源结构调整的宏观引导下，新能源发电在所有发电类型中的占比有所提升，但距离理想化的综合效果尚有较大差距，需要予以重点关注。
与传统能源发电模式不同，新能源发电无需消耗煤炭、石油等不可再生资源，其可通过特定技术方法将风能、水能、沼气能和太阳等转换为可供经济社会生产生活使用的电能，不仅可显著降低发电过程中的经济成本，具有突出经济性，而且还可实现多类型资源要素的价值转换，促进绿色能源的有序替代。
在此过程中，影响电力新能源消纳的因素多种多样，若不注重有针对性地识别与控制，则势必会影响其消纳能力与效果。
通过提升大规模新能源消纳能力，可有效平衡新能源的出力波动，更加稳定地促进负荷的调节与转移，为经济社会发展提供优质、充足的清洁能源，更好地适应能源结构变化趋向，为经济社会可持续发展提供坚实保障[1]。
2电力新能源消纳现状及存在问题分析2.1新能源消纳难、并网难在风里发电与光伏发电等形势下，资源相对富集地区开始陆续出现消纳难、并网难的突出问题，这在区域经济因素、技术因素与体制因素等方面影响下，导致电力消费不匹配，困扰着电力新能源消纳能力的提升。
双碳目标下提升新能源消纳能力关键技术_概述及解释说明
双碳目标下提升新能源消纳能力关键技术概述及解释说明1. 引言1.1 概述随着人们对环境问题的日益关注和对能源可持续发展的迫切需求，全球范围内正在加紧推动实现双碳目标。
双碳目标旨在减少温室气体排放，降低对化石燃料的依赖，提高能源利用效率，并大力发展新能源。
然而，新能源消纳能力成为新的挑战，主要表现为电网稳定性下降、储能技术有限以及清洁电力转换与传输效率问题。
因此，提升新能源消纳能力的关键技术显得尤为重要。
1.2 文章结构本文首先介绍了双碳目标背景和意义，进而深入分析了新能源消纳所面临的挑战。
然后，在第三部分中概述了提升新能源消纳能力所需的三项关键技术：多能互补与灵活调度技术、储能技术与系统规划优化方法以及清洁电力转换与智能网联技术。
接下来，在第四部分中将详细解释和说明关键技术要点一。
最后，在第五部分中对已有研究成果进行总结对比，并突出本文的独特贡献，同时展望未来的研究方向和发展趋势。
1.3 目的本文的目的是探讨在双碳目标下，如何提升新能源消纳能力，并介绍关键技术及其要点说明。
通过对相关技术问题的分析和解释，旨在为政府决策者、能源行业从业人员以及科研人员提供有价值的参考。
此外，本文还旨在推动新能源消纳能力的进一步发展和完善，促进可持续能源体系建设。
2. 双碳目标下的能源消纳问题2.1 背景和意义随着全球能源需求的不断增长和气候变化问题的日益凸显，各国纷纷制定了减少碳排放并实现双碳目标的计划。
双碳目标旨在通过减少二氧化碳等温室气体排放来抑制全球气候变暖，并促进可持续发展。
然而，由于传统燃煤等高碳能源在能源供应中的占比仍然较高，新能源消纳面临着巨大挑战。
2.2 新能源消纳的挑战在双碳目标下，大规模引入新能源已成为解决能源结构转型和环保要求的关键措施之一。
然而，由于新能源具有间歇性、波动性和分散性等特点，其消纳面临着一系列挑战：首先，新能源资源与传统能源供应基地之间存在较大空间距离，这导致了输电线损与输电损耗增加的问题。
国家能源局关于做好新能源消纳工作保障新能源高质量发展的通知
国家能源局关于做好新能源消纳工作保障新能源高质量发展的通知文章属性•【制定机关】国家能源局•【公布日期】2024.05.28•【文号】国能发电力〔2024〕44号•【施行日期】2024.05.28•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】新能源,电力及电力工业正文国家能源局关于做好新能源消纳工作保障新能源高质量发展的通知国能发电力〔2024〕44号各省（自治区、直辖市）能源局，有关省（自治区、直辖市）及新疆生产建设兵团发展改革委，北京市城市管理委员会，各派出机构，有关电力企业：做好新形势下新能源消纳工作，是规划建设新型能源体系、构建新型电力系统的重要内容，对提升非化石能源消费比重、推动实现“双碳”目标具有重要意义。
为深入贯彻落实习近平总书记在中共中央政治局第十二次集体学习时的重要讲话精神，提升电力系统对新能源的消纳能力，确保新能源大规模发展的同时保持合理利用水平，推动新能源高质量发展，现就有关事项通知如下。
一、加快推进新能源配套电网项目建设（一）加强规划管理。
对500千伏及以上配套电网项目，国家能源局每年组织国家电力发展规划内项目调整，并为国家布局的大型风电光伏基地、流域水风光一体化基地等重点项目开辟纳规“绿色通道”，加快推动一批新能源配套电网项目纳规。
对500千伏以下配套电网项目，省级能源主管部门要优化管理流程，做好项目规划管理；结合分布式新能源的开发方案、项目布局等，组织电网企业统筹编制配电网发展规划，科学加强配电网建设，提升分布式新能源承载力。
（二）加快项目建设。
各级能源主管部门会同电网企业，每年按权限对已纳入规划的新能源配套电网项目建立项目清单，在确保安全的前提下加快推进前期、核准和建设工作，电网企业按季度向能源主管部门报送项目进展情况，同时抄送所在地相应的国家能源局派出机构。
电网企业承担电网工程建设主体责任，要会同发电企业统筹确定新能源和配套电网项目的建设投产时序，优化投资计划安排，与项目前期工作进度做好衔接，不得因资金安排不及时影响项目建设。
我国新能源消纳困难的原因及其对策
我国新能源消纳困难的原因及其对策摘要：新能源消纳是指将产生的新能源有效接入电力系统并供给用户使用，然而我国在新能源消纳方面面临着一系列的困难。
本文主要分析了我国新能源消纳困难的原因为电网输配能力不足、输配技术陈旧、缺乏有效的消纳市场和政策保障等。
针对这些问题，本文提出了提高电网输配能力、优化输配技术、建立完善的消纳市场和完善政策保障等对策。
关键词：新能源消纳，电网输配，消纳市场，政策保障一、引言新能源是指替代传统能源的清洁、可再生能源，包括太阳能、风能、水能、地热能等。
新能源的开发和利用是解决能源危机、减少环境污染的重要手段。
在我国，新能源的开发和利用取得了重要突破，但是在新能源消纳方面面临着许多困难，给能源供给和环境保护带来了一定的压力。
本文将主要分析我国新能源消纳困难的原因，然后提出相应的对策。
1.电网输配能力不足我国电网输配能力相对较低，新能源的规模和分布远超过电网工程设计的预期，导致电网输配能力不足以满足新能源的消纳需求。
在输配系统中，由于电网线路、变电站等基础设施的限制，新能源并网容量受限，特别是在风电和光伏发电方面，输配能力不足直接限制了新能源的消纳能力。
2.输配技术陈旧我国输配技术相对滞后，特别是在新能源消纳方面技术支持不足。
由于输配系统的技术标准和规范相对落后于新能源发展的需求，导致部分新能源发电设备无法有效接入电力系统。
电力系统的调度和控制能力不够强，无法快速响应新能源的波动性和间歇性特点。
3.缺乏有效的消纳市场新能源消纳的市场机制相对不完善，缺乏有效的消纳市场。
由于新能源发展的特点和电力市场的现有机制不匹配，导致新能源的消纳难度加大。
当前，我国电力市场主要以保障电力供应为主，对新能源的补偿机制和消纳需求不足，缺乏有效的市场化机制来鼓励和支持新能源的发展。
4.政策保障不完善我国在新能源消纳方面的政策保障不够完善。
短期内，新能源发电无法形成自给自足的规模，需要对电网进行补贴和补偿，但当前我国的政策体系还不完善，缺乏明确的政策支持和产业扶持，导致新能源消纳面临一定的困难。
地区电网新能源发电项目消纳能力研究
地区电网新能源发电项目消纳能力研究高强;朱涛;钟磊;汤易【摘要】近年来,各地大规模建设风力、光伏等新能源发电基地,造成了部分地区新能源发电严重过剩,出现了弃风、弃光的情况.针对现状,研究分析了接入电网的风力、光伏等新能源发电项目的消纳能力的主要影响因素,并分别研究了基于调峰约束和容量约束条件下的新能源消纳能力评估方法,对于地区电网规划和新能源消纳能力分析计算具有重要指导意义.【期刊名称】《电力学报》【年(卷),期】2017(032)006【总页数】7页(P490-496)【关键词】新能源发电;调峰约束;容量约束;消纳能力【作者】高强;朱涛;钟磊;汤易【作者单位】国网浙江省电力公司台州供电公司,浙江台州318000;国网浙江省电力公司台州供电公司,浙江台州318000;国网浙江省电力公司台州供电公司,浙江台州318000;国网浙江省电力公司台州供电公司,浙江台州318000【正文语种】中文【中图分类】TM610 引言随着世界经济的发展，常规化石能源供应不足的情况日益凸显，环境污染问题越来越严重，开发和利用新能源有助于缓解能源供应和环境问题所带来的压力，新能源具有清洁、可再生、对环境友好等特点，可避免一系列棘手的生态及经济问题。
对于新能源的大规模开发与利用，是保障我国能源安全、优化一次能源结构、发展低碳经济的重要举措，其中风力发电和光伏发电已经成为发展最快、技术最成熟、商业化前景最好的清洁能源开发方式[1-3]。
与水电、火电等常规发电相比，风能、太阳能等新能源发电最根本的不同点在于其有功出力的随机性、间歇性、波动性。
这一特点造成了新能源大规模开发面临的接入、调度、对电网运行的影响及消纳困难等一系列问题。
为妥善解决这些问题，需做好新能源出力特性、负荷特性、机组性能和外送通道等影响电网消纳新能源能力的相关因素研究。
本文分析了新能源消纳能力的主要影响因素，分别研究了基于调峰约束和容量约束条件下的新能源消纳能力评估方法，对于地区电网新能源发电接入具有重要指导意义。
电力系统中的新能源消纳与调度策略研究
电力系统中的新能源消纳与调度策略研究随着全球能源消耗的增长及环境问题的凸显，新能源的应用越来越受到关注。
新能源的消纳和调度对于电力系统的稳定运行至关重要。
本文将对电力系统中的新能源消纳与调度策略进行研究，以提供有关如何优化新能源接入和利用的建议。
一、电力系统中的新能源消纳问题新能源消纳问题是指如何将新能源有效地纳入电力系统并平稳运行。
主要包括以下几个方面的问题：1. 新能源的接入能力限制：由于新能源的随机性、间歇性及分散性，其接入能力受到一定限制。
因此，需要合理规划新能源的接入规模和分布，以充分利用新能源的优势并避免对电力系统的冲击。
2. 电力系统对新能源的需求响应：新能源的消纳需要保证电力系统的供需平衡。
因此，在新能源接入过程中，需要建立合理的需求响应机制，以确保新能源的消纳能够满足实际需求，同时避免对电力系统的过载或不足造成的影响。
3. 新能源并网技术问题：新能源的并网技术是确保其安全、稳定运行的重要保障。
在实际应用中，需要解决新能源与传统电力系统的互联互通、控制保护等技术问题，以确保新能源能够有效地并网运行。
二、电力系统中的新能源调度策略新能源调度策略是为了实现新能源在电力系统中的平稳消纳而制定的一系列措施和原则。
根据实际情况和需求，可以采取以下几种调度策略：1. 灵活的电力系统调度策略：针对新能源的随机性和间歇性特点，需要采取灵活的电力系统调度策略。
这包括制定相应的短期和中长期调度计划，以确保电力系统的供需平衡，并优化新能源的消纳。
2. 预测和优化新能源发电能力：通过对新能源的发电能力进行准确预测，并结合电力负荷需求进行优化调度，可以最大限度地利用新能源，减少对传统能源的依赖，提高电力系统的可靠性和经济性。
3. 能量存储技术的应用：能量存储技术是缓解新能源波动性的重要手段。
通过将新能源产生的多余电力进行储存，可以在需要时释放，平衡电力系统的供需差异。
因此，在新能源调度策略中引入能量存储技术是一个重要方向。
电力市场新能源消纳分析与思考
电力市场新能源消纳分析与思考摘要：新能源消耗是指由于网络容量、基本开关储能和负荷水平的危害，在电力系统安全稳定运行的约束下，新能源的网络资源具有多少发电容量的问题。
然而，电力系统调峰能力较弱，供电系统改善缓慢，限制了新能源电力项目的消耗，不可能灵活使用新能源。
因此，电网必须提高调峰能力，平衡发电系统和供电系统，为电力系统的顺利运行和新能源的快速发展提供足够的支持，建立规范健全的电网监管机制，从而为发展中国家科学合理地实施“碳排放交易”总体目标做出贡献。
关键词：电力市场；新能源；消纳1概述化石能源短缺和环境污染促使各国对能源发展方式做出调整，大力发展风、光等新能源是推动能源低碳转型的关键。
2021年3月，我国提出构建以新能源为主体的新型电力系统。
与传统电力系统相比，以新能源为主体的新型电力系统的电源与用电结构、系统生态将发生深刻变化。
“十三五”以来，我国能源供应体系由以煤炭为主向多元化转变，可再生能源逐步成为新增电源装机主体。
风电、光伏等可再生能源已基本具备与煤电等传统能源平价的条件。
截至2020年底，我国风电装机2.81亿千瓦，光伏发电装机2.53亿千瓦。
仅2020年，我国风电新增装机7167万千瓦，太阳能发电新增装机4820万千瓦。
风、光新能源发电具有随机性、间歇性和波动性，且呈现一定的反调峰特性,给电力系统安全稳定运行带来巨大挑战。
此外，与新能源装机快速增长相反，传统优先购电电量占比逐渐下降，与之对应的新能源“保量保价”部分电量占比将不可避免的随之减少，新能源剩余部分电量进入市场在所难免。
随着全国电力市场建设的不断深化，加强电力市场新能源消纳相关政策研究、建立适应新能源发展的市场机制，对促进新能源大范围消纳具有重要意义。
2我国新能源电力消纳现状与展望《国家电网有限公司2020社会责任报告》显示，该公司在2020年新增风电、太阳能发电装机容量1亿千瓦，同比增长116%；新能源利用率提升至97.1%，同比提高0.3%，国家清洁能源消纳三年行动计划目标全面完成，我国可再生清洁能源依然保持高质量发展，2021年第三季度我国风电和光伏累计并网装机分别达到3.0亿千瓦和2.8亿千瓦。
智能电网对新能源消纳的技术支持
智能电网对新能源消纳的技术支持智能电网是指利用先进的信息通信技术和物联网技术，对电力系统进行智能化管理和优化调度，以提高电力系统的可靠性、稳定性和经济性，同时实现对新能源的高效消纳和利用。
在新能源的快速发展和普及过程中，智能电网的技术支持至关重要。
一、智能电网的概念智能电网是一种基于信息和通信技术的电力系统，通过对电力网络的智能化管理和优化调度，实现对产、供、输、配等环节的全面监控和控制，以提高电力系统的运行效率和可靠性。
二、新能源的发展与挑战新能源如风能、太阳能等具有不稳定性和间歇性的特点，对电力系统的供需平衡和负荷调度提出了挑战。
传统的电力系统难以有效消纳和利用新能源，而智能电网的出现为新能源的发展提供了技术支持。
三、智能电网的关键技术智能电网依托先进的信息通信技术和物联网技术，实现对电力系统的实时监测、数据分析和智能控制。
其中，智能传感技术、大数据分析技术、人工智能技术等是智能电网的关键技术。
四、智能电网的优势智能电网能够实现对电力系统的精细化运行管理，提高电力系统的运行效率和稳定性。
通过智能化的调度和优化，可以有效消纳和利用新能源，实现电力系统的低碳高效运行。
五、智能电网在新能源消纳中的应用智能电网通过智能化的调度和优化算法，实现对新能源的低成本消纳和高效利用。
通过智能配电技术和分布式能源管理系统，可以提高新能源的接入比例和可再生能源利用率。
六、新能源消纳的挑战与解决方案新能源消纳面临的挑战包括供需平衡、负荷调度和电力系统稳定性等问题。
智能电网通过智能调度、柔性输电和分布式能源管理等技术手段，解决了新能源消纳的挑战。
七、智能电网的发展趋势随着新能源的快速发展和技术的不断进步，智能电网将逐渐成为电力系统的主要发展方向。
未来智能电网将进一步实现电力系统的高效运行，促进新能源的大规模消纳和利用。
八、智能电网对电力系统的影响智能电网的出现改变了传统电力系统的运行模式和管理方法，提高了电力系统的灵活性和适应性。
高效消纳-新能源技术的研究现状与发展方向
6、合理确定新能源利用率，允许少量弃能
新能源发电出力统计结果显示，尖峰电力出现概率低、持续时间短，全额消纳需 付出额外成本，降低系统整体经济性。
新能源技术的研究现状与发展方向
新能源技术的研究现状与发展方向
2020年全球陆上风电总装机量
MW
新能源技术的研究现状与发展方向
2020年全球海上风电总装机量
MW
新能源技术的研究现状与发展方向
2019年全球光伏总装机量
MW
新能源技术的研究现状与发展方向
2、新能源发展迅速
2011-2020年累积风电装机量
GW
全球新能源发展最快的国家！
新能源技术的研究现状与发展方向
未来新能源消纳将面临的挑战
大规模新能源接入电 力系统，带来的最大挑战是增加系统调峰需求。
（1） 高比例新能源 加大电力系统 电力平衡难度 。
（2） 高比例新能源 并网导致电网 安全稳定运行 风险剧增。
（3） 新能源发电单 元与可控负荷 信息感知能力 不足。
（4） 高比例新能源 对电力市场机 制建设提出新 的要求。
风电完成204.61亿kW·h，同比增长14.61%，最大发电电力602.68万kW； 光伏完成29.55亿kW·h，同比增长41.12%，最大发电电力180.04万kW。
1200 1000 800 600 400 200
0
总发电量
2017年 2018年 火电发电量 风电发电量 光伏发电量
2017年、2018年该地区电网发电情况统计图
自备电厂以小火电为主，相比于大型火电厂调峰，其响应速度更快，调整成本较低 ，因此具有更为灵活的调峰能力。自备电厂应逐步向调峰电厂转型，加强电网的调峰裕 度，同时顺应发电计划取消、电力交易市场化的趋势。
电力消纳的措施
电力消纳的措施电力消纳是指电力供应系统中的电能消耗或利用。
随着社会经济的发展和人民生活水平的不断提高，对电力的需求也在不断增加。
为了保证电力供应的稳定和可靠，以及更好地消纳电力，需要采取一系列的措施。
1. 电力消纳能力的提升电力消纳能力是指电力系统能够承受的电能负荷。
为了提升电力消纳能力，可以采取以下措施：•增加变电站容量：通过增加变电站容量，可以提高电网的输电能力，使得更多的电能可以被输送到各个终端用户。
•扩大电力配送网络：建设更完善的电力配送网络，将电能更加高效地输送到用户所在地，缩短输电距离和时间，提高电力消纳效率。
•优化电网配置：通过对电网结构和配置的优化，可以提高电力系统的可靠性和稳定性，从而增加电力消纳能力。
2. 促进电力利用的高效化为了更好地利用电力资源，提高电力消纳效率，可以采取以下措施：•推广节能型电器设备：通过推广使用节能型电器设备，可以降低电力消耗，提高电力利用效率。
•促进电力系统与其他能源系统的协调发展：将电力系统与其他能源系统进行有机融合，如与风能、太阳能等可再生能源系统进行互联互通，提高可再生能源的利用率，减少对传统能源的依赖。
•加强电力市场体系建设：建设完善的电力市场体系，推动市场化运作，提高电力资源的配置效率。
3. 提高电力消纳管理水平为了更好地管理和调度电力消纳，可以采取以下措施：•加强电力消纳规划：制定科学合理的电力消纳规划，确定电力消纳目标和布局，提前做好电力供应准备。
•完善电力市场监管机制：建立健全的电力市场监管机制，加强对电力消纳行为的监管和管理，防止出现电力浪费和滥用等问题。
•加强电力消纳技术创新：通过技术创新，提升电力消纳的效率和质量，推动能源消费方式的转型升级。
4. 提高电力消纳意识为了增强广大人民群众对电力消纳的重要性的认识，可以采取以下措施：•开展电力消纳宣传教育：通过开展电力消纳宣传活动，向社会大众普及电力消纳知识，提高他们的电力消费意识和节能意识。
电力市场新能源消纳分析与思考
电力市场新能源消纳分析与思考摘要：构建以新能源为主体的新型电力系统，是助力实现碳达峰、碳中和目标的关键举措和必然要求。
电力市场是新型电力系统建设的重要支撑，自2015年新一轮电力体制改革以来，我国电力市场建设稳步有序推进，取得了显著成效。
同时，电力市场还存在机制不健全、规则不统一、跨省跨区交易市场壁垒等问题，与党中央提出的加快形成“统一开放、竞争有序、安全高效、治理完善的电力市场体系”要求相比，尚有一定差距，需要我们准确把握电力市场发展规律，深入完善电力市场运行机制，为新型电力系统建设提供有力的市场保障。
关键词：电力市场;新能源;消纳;机制建议引言随着新能源建设的迅速推进与生产经营方式的转变，结合四川电力市场的新能源参与市场情况，就新能源发电企业如何提升市场竞争力，不断提高自身经济效益，如何做好参与电力市场准备，不断开拓创新，提升电力营销能力，提高市场占有率和自身管理水平进行了深入思考，以主动适应新形势下电力市场化发展的需要。
1现实意义在电能量市场与辅助服务联合优化模型中引入灵活调节服务，将火电、水电常规机组及抽水蓄能机组纳入灵活调节服务出力范围，通过构建含灵活调节服务的双层规划模型，使用Gurobi求解器得到各运行时段灵活调节服务需求及各发电主体参与辅助服务市场联合收益，获得机组机会成本的发电收益能够激励各发电主体参与灵活调节资源的提供，削弱可再生能源并网给系统安全稳定运行带来的波动性和不确定性影响，促进可再生能源消纳。
电力市场出清交易中，不仅需要考虑各种物理约束，也需要兼顾参与电力市场交易各成员的经济性和公平性。
因此，设计完善合理的电力市场运行机制，建立保障电力市场高效有序运行的完善电力市场机制，能够促进各发电主体积极参与电力市场交易，为我国电力市场改革的进一步发展和保证系统安全稳定运行提供一定的参考，具有一定的现实意义。
2电力市场新能源消纳分析与思考2.1建建立适应新能源出力间歇性的市场化机制在中长期市场阶段，新能源市场主体可采取与火电、水电、储能等打捆方式签订中长期合同，形成稳定的中长期曲线，增强签约曲线适应性，同时可进一步降低电能量成本，提高二者在中长期市场的综合竞争力。
我国新能源消纳困难的原因及其对策
我国新能源消纳困难的原因及其对策供给侧不平衡。
我国新能源装机规模快速增长，但供给侧建设进度与接入能力却滞后于需求侧消纳能力的建设，导致供需矛盾。
部分新能源电站在建设过程中也存在着工程施工、稳定性等问题，导致无法正常输出电量。
电力系统调度能力不足。
由于新能源的不可控、不可调度特点，与传统的火电、水电等可控能源相比，新能源的出力波动大、预测不准确，给电力系统的调度与运行带来困难。
电力系统调度能力相对薄弱，无法及时有效地进行新能源的调度、储能与消纳。
电力市场化程度不高。
我国电力市场化改革尚未全面推进，电力市场中多数电力交易仍然是政府调控，市场竞争程度不高。
这使得新能源发电企业很难灵活参与电力市场竞争，也无法通过市场机制有效解决消纳问题。
电力输配能力不足。
随着新能源的快速发展，电力输配能力也需要相应提升。
但由于电网建设投资大、周期长、技术难度高且与当地居民的利益密切相关，电力输电线路和变电站的建设存在较多的耗时、耗力问题。
地方政府部门对于电网建设的支持力度不够，导致电力输配能力不足。
针对我国新能源消纳困难，可以采取以下对策：加快完善电力市场机制。
推进电力市场化改革，建立公平、公开、透明的电力市场，增加市场竞争程度，提高新能源的市场准入率，吸引更多的企业参与到电力市场中。
完善市场机制，建立新能源消纳补偿机制，引导市场主体积极参与新能源消纳。
提升电力系统调度能力。
加强电力系统调度规划，优化电源组合，提高新能源的预测与调度技术水平，提高新能源的接入能力。
发展储能技术，增加储能设施的建设，提高电力系统的灵活性和稳定性。
加强电力系统调度管理，提升电力系统的调度能力。
加大电网建设投资力度。
增加电力输电线路和变电站的建设投资，提升电力输配能力。
引导地方政府部门加大对电网建设的支持力度，推进电网建设的进程。
鼓励发展分布式能源，减轻电力输配压力，提高供电可靠性。
加强政策引导与支持。
制定相关政策，鼓励企业加大对新能源消纳的投入，提升其技术水平和设备更新换代。
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电力系统新能源等效消纳能力及其工程
应用
摘要：为应对日益加剧的能源与环境危机，各国政府相继提出了构建高比例
可再生能源电力系统的目标与计划。
习近平主席在第七十五届联合国大会一般性
辩论上发表重要讲话指出，中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力
争取2060年前实现碳中和。
这就需要改变目前以化石能源燃烧为主的发电结构，提升光伏、风能等清洁能源发电的占比。
近年来新能源规模快速增长，截止2021
年底，全国可再生能源发电累计装机容量和发电量分别为10.63亿kW和2.48万
亿kW·h。
新能源快速增长带来的系统消纳问题日益突出。
关键词：电力系统；新能源；等效消纳能力；工程应用
1整体思路
在进行省级及以上系统的电源规划时，通常会拟定多个新能源规划装机方案。
进行方案评估时，需要计算每一方案的系统弃电率，明确系统调峰需求，规划合
理的调峰电源规模，控制系统弃电率在合理水平下。
在实际规划过程中，对每一
方案都得使用生产模拟软件计算，计算较为耗时；其次，难以定量给出系统调峰
需求；此外，无法粗略判断系统的调峰电源规模，仅靠不断调整调峰电源方案，
生产模拟试算的方法得到调峰电源规模。
针对以上问题，结合新能源资源特性曲线，本文引入电力系统新能源等效消
纳能力的概念，在实际工程允许的误差范围内，可快速计算系统的弃电率，定量
评估系统调峰需求，粗略判断调峰电源规模。
2新能源消纳全局方案
基于碳达峰碳中和目标，“十四五”时期，要统筹发展和安全、保供和转型，牢牢抓住电网大建设机遇，以深化电力体制改革为引领，建立促进新能源消纳政
策体系，探索新能源消纳的新模式，加强新能源在工业、交通、建筑等领域的应用，提高新能源在终端能源消费中的比重，形成清洁、安全、智能的新能源消费
方式，构建高比例新能源体系，在推动建设新型电力系统中打造新高地。
新能源消纳全局方案主要包括4个方面：统筹考虑量的有序增长和质的有效
提升，合理确定新能源开发规模、布局和时序，积极促进储能设施配建，助力新
能源科学有序开发和就近并网，就地消纳；优化服务体系，完善新能源并网流程，强化内部协同和专业联动，为新能源发展提供一站式、全链条服务；深化节能减排，推进工业、建筑、交通等重点领域提高能效，形成绿色低碳的生产生活方式；坚持规划引领，围绕发展布局、优化电网网架、重大项目用电等因素，聚焦重点
区域，按功能需求、分电压等级差异化修订电网规划。
3电力系统新能源等效消纳能力及其工程应用
3.1明确消纳责任，把握售电时机
在绿色电力发展的过程中，相关市场主体应认识到自身的市场消纳责任，并
注重精准把握绿色售电时机。
虽然电力企业在绿色电力营销过程中面临着一定的
机遇，但也面临着激烈的市场竞争。
在促进绿色电力发展的过程中，我国借鉴了
美国的“配额制”市场模式，通过市场强制手段进行绿色电力的消纳配额，相关
市场主体在此过程中承担了电力消纳的市场职责。
电力企业作为电力消纳主要的
责任承担主体，在促进绿色电力营销的过程中，可首先将业务核心放到耗电量比
较大的工业用户和商业用户之中，尤其是能源消耗量比较大，对价格比较敏感的
需求侧，为其制定绿色能源供给方案，尽可能在提高绿色电力市场消纳能力的同时，降低用电成本。
通过选择能耗较好的代表性企业，发挥代表性企业的带头作用，可以逐步进入市场之中，起到减轻电力市场消纳压力的作用。
3.2发挥资源优势，强化风险管理
资源是电力市场营销竞争的主要因素，市场主体在进行绿色电力营销提高市
场消纳能力的同时，也要切实挖掘资源在绿色电力市场发展中的优势，强化风险
管理对于市场消纳的积极作用。
首先，电力企业在绿色发展的过程中，应明确可
再生能源的出力和市场需求之间的关系，通过多渠道购入新能源电力，避免单一
渠道所产生的风险，实现对绿色电力的稳定供应。
其次，在发电过程中应强化技
术在市场电力资源配置中的积极作用，引入先进的大数据技术、云计算技术等，
通过资源配置降低成本。
最后，电力企业应强化自身的成本控制能力，提高自身
的电力调度能力，应用智能技术对绿色电力能源进行科学调度，降低运维成本，
并根据市场的变化进行价格的调整，为用户提供价格缓冲带。
3.3等效消纳能力的工程应用
规划研究中，新能源的有效容量是资源特性分析的一个重要指标，指定弃电
率下的有效容量系数。
如常选取弃电率为5%,则对应的95%有效容量指新能源累计电量为95%时的最
大出力值。
95%有效容量系数为0.5,其物理意义为如果系统能够保证消纳风电装
机50%的出力，即可满足全年弃电率控制在5%以下。
求得系统的等效消纳能力后，可快速计算不同新能源规模的系统弃电率。
改
变系统等效消纳能力，比如进行火电灵活性改造，也可按此方法快速计算系统弃
电率。
在得到系统的弃电率与调峰需求后，需要进行调峰电源的规划。
以常见的火
电灵活性改造与储能为例说明。
3.4新能源发电企业
从参与电力现货市场的角度对消纳机制进行分析，现货市场属于短期交易市场，可以应对绿色电力发电的随机性问题，在短期内可以提高新能源电力的消纳
空间。
新能源可以通过降低边际成本的方式扩大市场份额，采用现货市场解决电
力的大规模消纳问题。
国家发展改革委于2021年颁布建立电力现货市场试点，
并稳步推进新能源参与到市场之中，通过将一部分新能源项目发布到网上的方式，进行市场交易，推动绿色电力交易模式的扩大，提高市场对绿色电力的消纳能力。
从绿色电力交易试点的角度进行分析，新能源发电与传统发电模式具有属性
差别，绿色电力在发电中不会产生碳污染和能源消耗，具有环保价值，但其在电
能生产上与常规电源具有同质性特点。
采用“证电分离”的交易模式，需要重点
还原新能源的商品属性，我国于2021年建设绿色电力交易试点，通过赋予绿色
电力产品相应的属性标识和凭证的方式，实现绿色电力在市场中的流转。
目前，
我国很多沿海城市已经开始建立常态化的绿色交易模式，建立以试点为依托的绿
色电力消纳市场。
因此，从供给侧的角度对市场主体促进绿色电力市场消纳的角度进行分析，
主要在我国政策的支持和引领下，在逐步探索“双碳”目标建设落实的过程中构
建电力市场交易模式。
从火电厂的角度出发，其主要通过提高电力可靠性、提高
调频和调峰能力角度出发实现保障性电源的转变，促进绿色电力在市场中的消纳。
从新能源的角度出发，新能源发电商主要通过自建、购买、参与市场交易的方式
提高市场的消纳能力。
我国在以市场主体为核心建立绿色电力消纳机制的过程中，仍然需要以政策为导向，以市场为基础，建立丰富的交易模式，为绿色电力的市
场消纳提供保障，从而提高绿色电力市场的稳定性。
结论
新能源消纳能力的提升是一个复杂的系统工程，拥有丰富的新能源资源，但
是新能源消纳能力存在不足。
总体来说，应加强新能源规划和管理，完善新能源
消纳网络，加大新能源投资和建设力度，促进新旧能源协同发展，积极开展新兴
科技研究，加快新能源汽车普及，推动能源互联网建设，加强市场化运作和政策
引导，有效提升新能源消纳能力。
政府、企业和社会各方需要共同参与，强化新
能源消纳，为能源结构的转型升级贡献力量。
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