新能源电力系统中需求侧响应关键问题及未来研究展望_曾博
新能源电力系统中需求侧响应关键问题及未来发展探讨
新能源电力系统中需求侧响应关键问题及未来发展探讨摘要:社会供电作为整体资源能源消耗的一个重要部分,减少这一项目的能源资源消耗可以最大限度的降低污染能源和非再生能源的使用量,保护自然环境和生态平衡。
在下文当中,笔者将对新能源电力系统中需求侧响应关键问题与其未来的发展进行研究分析,提高新能源电力系统供电的稳定性和供电质量。
关键词:新能源供电;供电质量;侧响应系统;关键问题;技术发展所谓新能源电力系统的侧响应系统就是指智能控制系统、自动化控制系统、通信系统等依托于先进技术建立起来的辅助电力系统运行的相关系统。
侧响应系统的使用可以提高新能源电力系统供电的安全性、系统的可控性和自动化程度,但这类系统的接入会影响电力系统本身的供电质量和品质,如果能够采取更为有效的方案解决需求侧响应系统的相关应用问题,就可以全面发挥其优势,提高新能源发电系统的运行效率和运行质量。
一、新能源电力系统特点分析新能源电力系统所采用的发电能源是清洁的可再生能源,比如风能、太阳能等。
新能源电力系统的使用优化了社会发电能源结构,降低了社会用电对环境的影响,但从系统的实际应用效果来看,还存在一些问题,例如受自然因素影响作用大、相关技术还不够成熟等等。
总体来说,新能源发电系统具有以下几个较为明显的特点:(一)双侧随机性传统电力系统的规划设计主要受到用电负荷的影响,这也是系统设计和控制调节的主要考虑因素。
但是新能源发电系统具有明显的间歇性,所以,无论是供电方面,还是电力需求方面,该类系统都有明显的随机性特点,也就是双侧随机性。
新能源发电系统在设计时,不仅要考虑到供电需求,还需要考虑到发电能源供应方面的特点,其控制与管理也需要考虑到上述两点。
(二)不可控性新能源发电系统,如风能发电,太阳能光伏发电等,受自然因素影响严重,而且系统设备比较多,设备分布较为分散,且广泛,控制要求高,存在很多的潜在的干扰因素。
因此,对系统的任何操作和调节,都可能受到某种因素的影响,比如光照流失、风力不足、生物因素等等,因此该系统具有强烈的不可控性,系统稳定性比较低,安全风险也比较高。
新能源电力系统中需求侧响应关键问题及未来研究展望
科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·14·2022年第10期文章编号:2095-6835(2022)10-0014-03新能源电力系统中需求侧响应关键问题及未来研究展望肖尧(南方电网广东广州供电局客服中心,广东广州510620)摘要:化石能源短缺和节能减排的双重压力促使中国能源发展方式亟待转型调整。
新能源发电规模扩大,传统电网朝着新能源方向发展,极大影响运行控制效益。
分析了需求侧响应关键问题,仅供参考。
关键词:新能源电力系统;需求侧响应;关键问题;未来展望中图分类号:X77;TQ1文献标志码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2022.10.005气候环境变化问题日益严峻,注重发展新能源发电模式,已经成为现代发展重点。
按照相关数据可知,中国风电装机率、太阳能发电装机率均呈现出倍数增长趋势[1]。
采用新能源发电模式后,会显著影响电力系统运行控制效果。
1需求侧响应对新能源电力系统的作用分析1.1需求侧响应资源与分类在物理形态、使用习惯方面,终端负荷具备显著差异,导致需求侧响应用户呈现出多种响应特征与响应能力。
按照不同角度,将需求侧响应资源分为多种类型:①根据用户类别,划分为工业负荷、居民负荷、商业负荷、其他负荷。
②根据响应特性,划分为可平移负荷、可转移负荷、可削减负荷。
在特定周期内,可转移负荷的总用电量不变,可以灵活调节不同时段用电量;平移负荷会受到生产生活流程限制,在不同时间段内,平移用电曲线,该类资源包括工业流水线设备;按照实际需求,削减用电量负荷,该类资源涉及到大型洗衣、居民空调、农村灌溉设备等[2]。
③根据能量流向划分,包括双向互动资源、单向可调节资源。
对于双向互动,主要是电能输出功能负荷,涉及到储能设备、电动汽车、分布式电源等;针对单向可调节来说,在用电功率上、运行时间上,具备可控性纯用电单元。
④根据调节目标,划分为削峰型资源、填谷型资源。
综合需求响应研究综述及展望
综合需求响应研究综述及展望随着能源供需矛盾的日益凸显,以及电力市场的不断发展,综合需求响应在能源领域的应用越来越受到。
本文将对综合需求响应进行全面综述,分析其发展现状、问题与挑战,并展望未来的发展趋势和研究方向。
综合需求响应(Integrated Demand Response,简称IDR)是指通过价格信号、激励机制等手段引导用户优化用电方式,在满足基本用电需求的前提下,实现电力资源的合理配置和高效利用。
综合需求响应的意义在于提高电力系统的灵活性、可靠性和经济性,是智能电网发展的重要方向之一。
综合需求响应起源于美国,最初是为了应对2000年左右的电力危机而提出的。
自那时以来,综合需求响应得到了广泛应用,并逐渐发展成为电力市场的重要组成部分。
目前,全球多个国家和地区都在积极推动综合需求响应项目,其中最具代表性的是美国的DR计划和欧洲的DSO计划。
我国自“十二五”规划以来,也大力推动综合需求响应的发展。
多个城市开展了综合需求响应试点工作,通过给予用户相应的补贴和优惠政策,引导用户参与电力需求侧管理。
随着电力市场的逐步开放和能源结构的调整,我国对于综合需求响应的需求还将不断增长。
尽管综合需求响应具有明显的优势和应用前景,但在实际推行过程中仍然存在诸多问题和挑战。
其中,最主要的问题是市场机制不健全和政策支持不足。
当前,许多综合需求响应项目的运营主体仍然是政府机构或国有企业,市场化的运作模式尚未完全建立。
政策支持也不足,很多用户对于综合需求响应的认识和了解程度不够,缺乏参与的积极性和动力。
未来的研究方向和可行性在于,进一步完善综合需求响应的市场机制和管理制度,加强政策宣传和用户教育,提高用户参与度和积极性。
同时,还需要加强技术创新和研发,提高综合需求响应的技术水平和应用效果。
例如,可以利用大数据、云计算、物联网等技术手段,实现电力需求侧管理的智能化和精细化;还可以探索综合需求响应与其他能源管理技术的融合,如储能技术、分布式能源等。
新能源电力系统中需求侧响应关键问题及未来研究展望
新能源电力系统中需求侧响应关键问题及未来研究展望发布时间:2022-08-23T07:15:10.539Z 来源:《新型城镇化》2022年17期作者:张旋[导读] 电网由发电厂、输电线路和用户等部分组成,各部分之间的通信非常复杂。
智能电网有效地完成了这一任务。
国家电投集团湖北新能源有限公司湖北武汉 430070摘要:在全球能源危机与环境保护的双重压力下,综合能源系统(IntegratedEnergySystem,IES)应运而生。
IES是实现多种异质能源子系统协同发展、互补互济和能源梯级利用的重要形式,对提高社会能源利用率、促进清洁能源消纳、减轻环境污染具有重要意义。
需求响应作为实现IES供需协同互动的关键手段,能够充分发挥用户侧资源调节潜力,促进系统低碳经济运行。
关键词:新能源电力系统;需求侧响应;关键问题;未来展望引言电网由发电厂、输电线路和用户等部分组成,各部分之间的通信非常复杂。
智能电网有效地完成了这一任务。
新兴的智能电网是未来一代的“能源网络”。
通过改进传统电网网络,使其在信息和通信技术方面更具优势,尤其是将无线通信集成到电网中,以实现自动化、主动运行和高效的需求响应,以及智能电网中的负荷和能量管理。
智能电网是信息技术、通信和电力系统工程的最重要组成部分,旨在为电力系统提供更多条件和能量。
这些功能使供电公司能够准确预测、监测和控制整个电网的电能分布。
智能电网支持双向通信,便于对客户进行实时计量。
它还允许实用程序控制用电设备负荷,以便将系统参数保持在安全范围内。
1.需求侧响应资源与分类在物理形态、使用习惯方面,终端负荷具备显著差异,导致需求侧响应用户呈现出多种响应特征与响应能力。
按照不同角度,将需求侧响应资源分为多种类型:①根据用户类别,划分为工业负荷、居民负荷、商业负荷、其他负荷。
②根据响应特性,划分为可平移负荷、可转移负荷、可削减负荷。
在特定周期内,可转移负荷的总用电量不变,可以灵活调节不同时段用电量;平移负荷会受到生产生活流程限制,在不同时间段内,平移用电曲线,该类资源包括工业流水线设备;按照实际需求,削减用电量负荷,该类资源涉及到大型洗衣、居民空调、农村灌溉设备等。
含高比例新能源的电力系统需求侧负荷调控关键技术及工程应用
含高比例新能源的电力系统需求侧负荷调控关随着新能源的逐步发展和应用,电力系统所面临的挑战也越来越大,特别是在含高比例新能源的电力系统中,需求侧负荷调控成为了重要的问题。
本文就关于此问题分析其背景、原因及解决方案。
一、背景新能源是对传统化石能源的替代技术,能够减少对环境的污染,使能源消耗更加节约和可持续,因而受到越来越多的关注。
在国内外新能源的普及和应用进程中,电力行业扮演着重要的角色,其面临的关键问题主要是如何使新能源得到充分利用的同时保障电力系统的可靠性和安全性。
二、原因含高比例新能源的电力系统面临的问题有以下几个方面:1、新能源资源不稳定性:新能源是不可控的发电方式,其资源具有时空的不确定性,尤其是风能和光电能,立功率和容量因此也会有波动。
2、启停成本高:新能源发电机组部署在区域之外,远离中心负荷,输电和新建输电线路带来的巨额线路建设费和输电损耗,尤其是对于海上风电等困难地段的建设,也需要消耗大量的资金和时间。
3、传统火电发电调峰能力弱:传统的火电发电在调峰方面存在一定的困难,如果新能源的数量增加,就会导致火电发电的控制失灵,从而无法保证电力系统的稳定性。
4、电力市场的不足:电力市场的功能和模式不足以支持新能源的完全应用,其在市场化方面的体制以及技术规范与非渠道化市场相比相差较大,需要进一步补充完善。
三、解决方案1、储能技术的应用:随着电池技术的进步和成本的降低,储能技术将会发挥更加重要的作用。
储能可以平衡新能源等不稳定电源与负荷的差异,减少峰值误差,提高电力系统的可靠性。
2、需求侧响应:需求侧响应是指在供电侧不变的情况下调整用户的用电方式和用电行为以适应电网负荷变化的程序。
鼓励用户在平峰、谷电的时段使用电器,可以使市场更加清晰,从而更好的保障新能源的发展和应用。
3、适度扩大电力市场:现行的电力市场模式和体制需要进一步加强监管和规范。
推广市场化机制,鼓励竞争,加强监管力度和资金投入,更好地配合新能源的发展。
电力需求响应发展现状与政策建议
电力需求响应发展现状与政策建议今年受高温天气影响,全国多地出现电力缺口。
在当前电力供需紧平衡状态下,电力需求响应已经成为当前调节供需平衡的重要措施。
同时,随着“双碳”目标的提出,新能源替代化石能源已是必然趋势,构建新型电力系统的任务十分迫切,对提升电力系统灵活性调节能力提出了更高需求,发展电力需求响应是构建新型电力系统的重要组成部分。
一、电力需求响应发展现状(一)基本概念需求响应(demand response,DR)指电力用户针对需求响应实施机构发布价格信号或激励机制做出响应,并改变自身用电模式的市场化参与行为。
具体来说,就是在电能供应和使用必须实时平衡的电力系统中,新能源出力波动、极端天气及可靠性事件等导致系统在局部地区、时段出现缺电或者调峰能力不足情况时,由需求响应实施机构组织用户或者负荷聚合商按照不同响应级别调节自身用电功率,并根据电价或者激励政策获得一定收益。
总体上,需求响应按照驱动方式可分为价格型和激励型两类。
价格型需求响应是指通过电价政策引导用户主动改变自身消费行为,包括分时电价、实时电价及尖峰电价等;激励型需求响应是指直接采用激励政策和补偿方式,引导用户参与系统所需的负荷调整项目,包括直接负荷控制、可中断负荷等。
(二)发展历程世界范围内来看,美国电力市场环境开放,从20世纪70年代初开始最先启动电力需求响应技术研究和试点,是世界上实施需求响应项目最多、种类最齐全的国家。
欧洲、日本、澳大利亚等地区先后广泛开展试点研究,均已形成相对成熟的经验。
21世纪初,电力需求响应的概念引入我国,2012年,北京市、苏州市、唐山市、佛山市四个城市被确定为首批电力需求侧管理城市综合试点,上海市为需求侧响应试点,分别实施了项目试点工作并逐步发展形成规模。
国家层面相继出台政策文件,2015年《关于有序放开发用电计划的实施意见》首次提出逐步形成占最大用电负荷3%左右的需求侧激动调峰能力;今年出台的《“十四五”现代能源体系规划》要求,力争到2025年,电力需求侧响应能力达到最大负荷的3%-5%。
新型电力系统面临的挑战及关键技术
新型电力系统面临的挑战及关键技术1. 新型电力系统面临的挑战技术挑战:新型电力系统的关键技术包括新能源接入、储能技术、智能调度与控制、信息通信技术等。
这些技术的发展和应用需要解决许多技术难题,如如何实现新能源的高效并网、如何提高储能技术的性能和成本效益、如何实现智能调度与控制的精确性和实时性等。
经济挑战:新型电力系统的建设和运行需要较高的投资成本,而且其经济效益受到市场供需变化、政策支持等多种因素的影响。
如何在保证系统安全稳定运行的前提下,降低投资成本和提高经济效益,是新型电力系统面临的一个重要挑战。
政策挑战:新型电力系统的建设和发展需要政府的支持和引导。
各国政府在能源政策、法规标准等方面的差异,给新型电力系统的推广和应用带来了一定的困难。
如何协调各方利益,制定有利于新型电力系统发展的政策和法规,是新型电力系统面临的一个重要挑战。
网络安全挑战:新型电力系统的运行依赖于大量的信息通信技术,这就使得网络安全问题变得尤为重要。
如何确保新型电力系统的信息安全,防止网络攻击和数据泄露,是新型电力系统面临的一个重要挑战。
环境挑战:新能源的开发利用对环境产生一定的影响,如土地资源的占用、生态环境的破坏等。
如何在发展新型电力系统的同时,保护环境、实现可持续发展,是新型电力系统面临的一个重要挑战。
1.1 能源转型与供需平衡随着全球气候变化和环境问题日益严重,各国纷纷提出了能源转型的目标,以实现可持续发展。
新型电力系统作为能源转型的关键基础设施,需要在保障能源供应的同时,兼顾环境保护和资源利用效率。
在这一背景下,新型电力系统面临着诸多挑战,其中之一便是如何实现能源转型与供需平衡。
新型电力系统需要在能源结构上实现多元化,传统的化石能源在满足能源需求的同时,排放大量温室气体,加剧了全球气候变暖。
新型电力系统需要大力发展清洁能源,如太阳能、风能、水能等,以替代化石能源,减少温室气体排放。
清洁能源的不稳定性和间歇性给电力系统的调度和管理带来了很大挑战。
新能源电力系统中需求侧响应技术应用及发展探析
新能源电力系统中需求侧响应技术应用及发展探析[摘要]伴随国民经济持续发展,我国电力消费总量呈持续增长趋势之下,为能够积极推进着新能源整个领域实施结构性的改革,促进能源与信息之间实现深度的融合,便需持续推进着新能源技术的发展,注重新能源型电力系统当中更好地应用及发展需求侧响应(DR)技术。
故本文主要探讨新能源型电力系统当中需求侧响应(DR)技术有效应用与其发展,仅供业内参考。
[关键词]电力系统;需求侧;新能源;响应技术;应用发展;前言:为更好地应对于我国当前电力能源需求量的持续增长局面,我国大力推进着新能源型电力系统的开发及其应用,这就需提高对需求侧响应(DR)技术应用重视度。
1、关于新能源型电力系统基本特征与其需求侧响应作用阐述1.1在系统特征层面新能源型电力系统基本特征集中表现于随机性、智能性这两个层面,详细如下:一是,针对随机性特征。
新能源型电力系统当中,负荷侧和发电侧有较强随机性,新能源式发电,促使原电力系统总体发电的单位数量改变,系统当中可调度容量及其调度电力实际占比均呈减少趋势,电力系统自身随机的扰动性提高,致使电力系统总体可控性被削弱;二是,针对智能性特征。
新能源型电力系统具体实现,其需智能化各种设备起到支撑作用,包含着新能源的发电并网及需求侧响应,且需依靠着大数据、云计算、智能控制及管理系统、网络信息化系统等,实现智能化设施设备和传统的电力系统相应调度方法联合,增强新能源型电力系统总体智能性。
1.2在需求侧响应作用层面新能源型电力系统之下,以调控机制及其实现手段差异为基础,需求侧响应针对新能源型电力系统实际运行过程有着不同作用。
那么,从其分时电价及尖峰电价层面价格类型需求侧响应分析,由于控制信号响应控制周期均经小时级予以规划设定,其负荷无法结合新能源具体应用情况而实现及时响应,以至于新能源的发电短时强烈波动所致并网困难层面问题无法得以解决。
故而,新能源型电力系统具体应用期间,需借助价格类型需求侧响应而满足其运行过程高效、可靠、稳定及安全需求[1]。
新能源电力系统中需求侧响应关键问题及未来研究展望熊琴
新能源电力系统中需求侧响应关键问题及未来研究展望熊琴摘要:随着社会的不断发展,经济以及各方面都在稳步提升,但作为传统社会生活和生产过程中必不可少的化石能源却在逐渐减少。
由此,人们想到了化石能源的替代者——新能源电力。
这项技术在近几年得到了飞速的发展,并也取得了更多的成就。
在我国,新能源电力有着广泛的市场和可靠的发展潜力。
由此根据新能源电力系统的特点,做好相应的需求侧响应管理和控制,使得电力系统能够稳定的发挥其重要作用,最终对于推动我国新能源电力行业的发展具有非常重要的意义。
关键词:新能源电力;需求侧响应;关键技术一、新能源电力系统的特征(一)供需双侧呈现随机性在传统的电力系统当中,负荷变化所产生的不确定性,使得电力系统能够根据负荷变化进行电力系统的规划和调整。
但在新能源电力系统当中,间歇性的发电形式占据的比例较高,由于需求侧负荷的不确定性变化,就使得新能源电力系统中供需双侧都呈现出随机性的特征。
(二)安全风险大对于电力系统的运行来说,其内部由于受控的设备众多,并且设备分布广泛,对设备的控制精度要求也更高,再结合存在的更多的未知扰动,就使得电力系统成为一个复杂的控制系统。
因此在当新能源电力接入到电力系统当中时,电力系统整体的总发电单位增多、系统内部可调容量和可调电力所占比例极大的下降,由此就使得随机扰动问题进一步增强,最终使得电力系统的可控性极大的降低,并增加了系统运行的安全风险。
(三)增强电力系统的整体性对于接入新能源发电的电力系统来说,随着新能源发电的比例逐渐上升,在传统电力系统运行模式当中的发电、输电、配电、售电和用电等基本功能和过程之间的界限将被进一步削减。
具体利用可控制的发电机组结合需求侧响应技术,以此应对新能源发电所产生的随机波动性。
从而以此实现多能源的互补,最终使得电力系统成为一个整体。
(四)智能性的体现在基于智能电网的大背景之下,新能源电力系统的基本环节:需求侧响应、电动汽车与储能以及新能源发电的并网消纳等,都需要建立在必要的大数据技术、云计算以及智能控制和网络信息管理等技术的基础上,从而使得整个新能源电力系统都会表现出较强的智能性特征。
新能源电力系统中需求侧响应关键问题
新能源电力系统中需求侧响应关键问题发布时间:2023-01-04T02:02:56.905Z 来源:《新型城镇化》2022年23期作者:翁敏[导读] 自上世纪九十年代开始,世界上主要的发达国家纷纷对新能源发电、高速光纤等技术进行了深入研究。
贵州电网有限责任公司贵阳供电局贵州贵阳 550000摘要:近些年我国能源行业取得突出的进步,与此同时也带来挑战,能源紧张的现象明显,如何提升可再生能源的利用率成为当前主流趋势。
需求侧响应可有效克服当前的新能源开发中的间歇性的问题,提升电网对新能源的利用率,实现源荷互动和协同化发展。
在本次研究中以新能源电力系统中需求侧响应关键问题展开分析。
关键词:新能源电力系统;需求侧响应;关键问题一、新能源电力系统特征及需求侧响应的作用1.1新能源电力系统的特征自上世纪九十年代开始,世界上主要的发达国家纷纷对新能源发电、高速光纤等技术进行了深入研究。
当前,由于可再生能源的应用优势,世界各国都已经重视起可再生能源开发和智能电网建设问题。
根据各种可再生能源在电力系统的应用实际情况,本文总结了新能源接入电力系统后,使原有电力系统发生的变化及新能源电力系统的特征。
(1)随机性新能源电力系统中,负荷侧与发电侧的随机性较强,新能源发电改变了原有电力系统总发电单位数量,系统中可调度容量与可调度电力占比减少,且提高了电力系统的随机扰动性,最终削弱了整个电力系统的可控性。
(2)智能性新能源电力系统的实现离不开各种智能化设备的支持,如新能源发电并网、需求侧响应等,依赖于云计算、大数据处理、网络信息系统、智能控制与管理系统等,将这些先进的智能化设备与传统电力系统调度方法相结合,便使得整个新能源电力系统的智能性更强。
1.2需求侧响应对新能源电力系统的作用在新能源电力系统下,基于调控机制与实现手段上的差异,需求侧响应对于新能源电力系统运行的作用也不同。
从分时电价、尖峰电价等价格型需求侧响应项目来看,因为相关控制信号的控制周期基本上是通过“小时级”来规划的,负荷不能根据新能源应用情况及时响应,这就无法解决新能源发电短时剧烈波动导致的并网难问题。
新能源电力系统中需求侧响应的关键性问题探讨
1 . 1 - 2智能性
新能源 电力系统的实现离不开各种智能化设备的支持 , 如新
需求侧 响应等 , 依赖于 云计 算、 大数据 处理 、 网络 能源体 系, 已经成 为我 国能源 结构调整的重要途径 。 近年 来, 太 阳 能源 发 电并 网、 信 息系统 、 智能控制 与管理系统等 , 将这些 先进的智能化设 备与 能、 风 电等可再生 能源迅速 发展, 且 在全球 能源生产结 构中所 占 便使得整个新能源 电力系统的智 据 的 比例逐 渐上升 , 但 由于 受到新 能源 发 电随机性 、 不 可控性等 传 统电力系统调度方法相结合, 特 征 的影 响, 单 纯依 靠供给侧 调度 优化难 以实现 电力系 统的安 能性更强。 全、 稳定 、 高效运行 。 因此 , 本文提 出需求侧 响应 技术 , 它作为一类 1 . 2需求 侧响应对新能源电力系统的作用 市场化运 作手段, 主要借助 于鼓励电力用户主动改变 自身用 电行 在新能源 电力系统 下, 基于调 控机制与实现 手段上的差异 , 为 的方式 , 实现 与供 应侧 资源 相 同的效果, 有 效克服新 能源发 电 需求侧 响应对 于新 能源 电力系统 运行 的作用也 不 同。 从分 时 电 随机性 、 不可控性等特征 的影 响, 维护 电力系统 的安全稳定运行 。 价、 尖峰 电价等价格 型需求侧 响应 项 目来看 , 因为相关控制 信号
n e w e n e r g y p o we r s y s t e m i n d e m a n d s i d e r e s p o n s e , i n o r d e r f o r t h e n e w e n e r g y p o w e r s y s t e m p r o v i d e s n e w
新能源电力系统中需求侧响应技术应用及发展
新能源电力系统中需求侧响应技术应用及发展作者:林茸来源:《电子技术与软件工程》2017年第19期摘要目前化石能源正在逐渐地减少,而且气候变化问题也变得非常严重,针对这种情况,发展新能源已经受到世界各国的广泛关注。
在日益复杂的电力系统背景下,能源形式及多方主体的用能形式越发多样化,分布式电源的渗透率不断增加。
因此为了实现能源优化配置,减少能源传递过程中的能耗并实现能源梯级利用,在新能源电力系统中充分利用需求响应(DR)技术来提高电网发展适应性、安全可靠性及经济稳定性是非常有必要的。
本文就新能源电力系统中需求侧响应技术应用及发展进行研究。
【关键词】新能源电力系统需求侧响应应用发展随着我国国民经济各方面的飞速发展,我国全社会电力消费量呈上升趋势。
然而我国单位国内生产总值能耗水平约为世界平均水平的2倍,是发达国家的3~11倍,“高消耗、低效益、高排放”式粗放的经济增长方式没有得到根本缓解。
为了推动能源领域结构性改革,有效促进能源和信息深度融合,不仅需大力发展新能源技术,更应在新能源电力系统中充分应用需求响应(DR)技术。
需求响应(DR)技术具有响应速度快、成本低、环境污染小等诸多优势,同时还可以建立电力交易机制,以电价信号为经济杠杆,影响用户的用电行为,从而实现电网负载的削峰填谷,缓解用电紧张,维持电网稳定。
1 新能源电力系统中需求侧响应技术在新能源电力系统中充分利用需求响应(DR)技术,与电力系统中其他相关业务系统实现信息交互。
通过收集需求侧负荷信息,通过分析、编排组合和优化策略生成调控计划和调控策略,将调控策略或负荷限额指令发送到前置采集和监视服务器,通过前置采集服务器发送给需求响应终端或相关的能源管理系统执行。
自动需求响应技术还可通过营销业务系统建设相应客户档案信息,同时记录需求响应的实施效果。
1.1 兼容DR的综合资源规划技术对于新能源电力系统而言,必须要综合考虑供应侧与需求侧资源,并严格按照相关标准,实施综合资源规划,这样就可以降低新能源发电规模化接入对电力系统所造成的不利影响,此外,还能够为DR技术真正发挥其应有的作用提供很大帮助。
新型电力系统的挑战与发展探讨
新型电力系统的挑战与发展探讨摘要:进入新时代,在城市化进程的不断加快下,人们生活水平提高,对于各能源的需求量逐渐增加。
本文针对可再生能源、新型电力电子设备应用及需求侧响应等因素对新型电力系统的影响,笔者探讨了新型电力系统的特征、保供面临的挑战以及应对措施,从电源结构、电网形态、技术、体制机制等方面分析新型电力系统多维度的特征,研判梳理新型电力系统在规划、运行、市场方面所面临的挑战,并提出构建新型电力系统的发展路径。
该研究成果可为新型电力系统的后续相关研究提供参考。
关键词:新型电力系统;特征;挑战;发展;数字化转型引言随着新能源装机和发电量占比不断提升,电力系统主体数量激增,电力网络潮流双向流动、电力系统灵活资源稀缺化、运行方式多样化、多能源系统耦合复杂化、电力需求弹性化等趋势明显。
建立适应新型电力系统的市场机制至关重要,以体现新型电力系统运行成本特性,以及涵盖电能量、安全、绿色价值的多元价值体系。
1新型电力系统面临的挑战1.1规划方面气候、天气条件、时间和地区对可再生能源发电有重大影响,新能源在空间上也相互作用,因此,电力负荷具有不确定性。
工业、商业等的变化,以及消费者心理、经济表现、生产活动和突发事件的随机变化,都会对电力负荷产生显著影响。
此外,地理位置、经济发展状况、区域政策和发展状况等因素也发挥着作用,随着电力系统新能源占比的不断提高,以电源和负荷不确定性为主的随机不确定性因素的影响愈加显著,多重不确定性因素的叠加与关联作用导致规划方面具有诸多挑战。
为了提高保供能力考虑极端事件后的规划,在提高安全系数的同时,势必会增加设备投资,导致供电可靠性和投资经济性之间的矛盾,而概率很小、影响却很大的极端事件,在规划当中会带来一定的挑战。
在系统规划当中,除考虑保供能力和经济性之外,还需统筹协调源网荷储各个环节的资源配置,而这几部分的响应能力以及运行方式均有差异,并存在关联耦合特性,导致规划各部分资源极具挑战性。
新能源电力系统中需求侧响应关键问题及未来研究展望
新能源电力系统中需求侧响应关键问题及未来研究展望摘要:我国能源发展方式主要是受到节能减排以及化石能源短缺问题影响,因此需要对其进行全面调整转型。
随着不断应用的新能源发电模式,逐渐将我国传统电网转化为新能源电力系统方向,明显影响着电力系统的运行控制。
新能源电力系统中需求侧响应能够有效刻度系能源的间接性问题,不断加强电网对于新能源的利用效率,有效提升荷源互动以及协调等。
本文主要是介绍了新能源电力系统中需求侧响应关键问题,并且在此基础之上展望了新能源未来研究方向。
关键词:新能源;电力系统;需求侧响应;关键问题;展望一、新能源电力系统具有以下特征。
1)双侧随机性。
在传统电力系统中,规划或运行决策仅主要考虑来自负荷的不确定性。
然而,在新能源电力系统中,间歇性发电所占比例较高,因此电力系统在供需双侧都呈现出显著的随机性特征。
2)不可控性。
电力系统是一个受控设备众多、分布广泛、控制精度要求高、未知扰动多的复杂系统。
新能源发电的进入使电力系统总发电单位数量大幅度增长,系统中可调度容量与可调度电力所占比例大幅度降低,随机扰动性进一步增强,从而导致系统的可控性降低,安全风险增大。
3)整体性。
新能源电力系统中,随着新能源发电比例的上升,传统电力系统“发输配售用”的功能界限将逐渐趋于模糊。
利用可控发电机组和需求侧响应(DR)技术应对新能源发电的随机波动性,可以形成多能源互补的协同机制,实现源网荷多元协调,从而使得整个电力系统成为一个不可分割的整体。
4)智能性。
在智能电网的宏观背景下,新能源电力系统的诸多环节,例如:新能源发电并网消纳、电动汽车与储能、DR等,都需要建立在先进的网络信息系统、智能控制与管理系统以及大数据处理、云计算等技术的基础上。
因此,整个新能源电力系统表现出很强的智能性特征。
由于上述特征的存在,单纯依赖供应侧资源的模式要满足新能源电力系统运行可靠、安全、经济、高效的要求是十分困难的,因此必须挖掘新的可用资源,在实现上述目标的前提下,促进新能源的高效利用。
新能源电力系统中需求侧响应关键问题及未来研究展望
新能源电力系统中需求侧响应关键问题及未来研究展望发表时间:2016-06-17T14:07:03.473Z 来源:《电力设备》2016年第5期作者:张俊[导读] 在我国社会发展的新形势下,我国的能源发展方式也需要随之进行积极的调整。
(南京国电南瑞科技股份有限公司 211106)摘要在我国社会发展的新形势下,我国的能源发展方式也需要随之进行积极的调整。
在本文中,将就新能源电力系统中需求侧响应关键问题及未来研究展望进行一定的分析。
关键词:新能源电力系统;需求侧响应;关键问题;未来研究;1 引言随着我国近年来的发展,气候变化以及能源减少问题逐渐凸显,在满足社会发展需求的情况下开展新能源的开发,已经成为了我国能源工作中未来面对的一项重要问题。
同传统能源不同,新能源具有着较强的随机性,且将受到环境的影响,为了能够更好的做好新能源开发,就需要做好其需求侧响应问题的研究。
2 需求侧响应关键问题2.1 兼容需求侧响应的综合资源规划科学的规划是保证需求侧响应能够有效实现的重要条件以及基础。
对于新能源电力系统来说,需要将需求侧响应以及相关资源进行全面考虑,根据特定策略对资源的综合规划进行实施,以此在对新能源规模化负面影响进行限制的同时对需求侧响应的作用进行充分的发挥。
在现有的相关研究中,已经表明了在实际决策时,对需求侧响应影响进行充分考虑对方案的效益获得具有十分积极的意义,且需求侧响应自身作用的发挥也同其特性以及电网位置具有十分密切的影响,通过对负荷可调能力的应用,对于规划方案成本效益的改善具有十分重要的作用,而在实际建模对其进行引入时,也需要对系统状态的多样特征进行充分考虑,对此,对不确定问题进行优化求解则成为了非常重要的一项问题。
2.2 需求侧负荷协调优化控制在新能源系统中,需求侧响应资源能够对机组快速调节方面存在的问题进行有效的补充,并能够参与到电网的调频以及稳定控制当中。
同集中调控方式相比,聚合接入需求侧响应在技术方面具有着更为复杂的特征,就目前看来,该方面主要是对于单一需求侧响应策略设计以及多种资源配合协调的两个方面研究。
新型电力系统对电力需求侧管理的影响研究
新型电力系统对电力需求侧管理的影响研究引言:随着社会的发展和电力需求的增加,传统的电力系统面临着越来越大的压力。
为了更好地满足电力需求,提高能源利用效率,新型电力系统应运而生。
新型电力系统以可再生能源为主导,结合先进的智能技术,通过对电力需求侧进行管理,实现能源的高效利用。
本文将对新型电力系统对电力需求侧管理的影响进行研究和探讨。
一、新型电力系统的特点新型电力系统相较于传统电力系统具有以下几个特点:1.1 可再生能源占比增加:新型电力系统主要依赖于可再生能源,如太阳能、风能等,以减少对传统化石能源的依赖。
1.2 智能化技术应用广泛:新型电力系统采用先进的智能技术,如物联网、人工智能等,以实现对电力系统的智能化管理和控制。
1.3 灵活性和可调度性增强:新型电力系统具备较高的灵活性和可调度性,能够更好地适应电力需求的变化和波动。
二、新型电力系统对电力需求侧管理的影响2.1 电力需求预测与调度新型电力系统通过智能化技术对电力需求进行预测和调度,能够更准确地预测电力需求的变化趋势和峰谷差异,从而合理安排电力的生产和供应。
通过准确的需求预测,可以避免电力供需失衡,提高电力系统的稳定性和可靠性。
2.2 能源管理和优化新型电力系统通过对电力需求侧进行管理,能够更好地实现能源的高效利用和优化。
通过智能化技术,可以对电力系统中各个环节进行监控和控制,实现能源的精细化管理。
同时,新型电力系统还可以根据电力需求的变化,灵活调整能源的供应方式,以提高能源的利用效率。
2.3 负荷调节和能耗削峰新型电力系统通过电力需求侧管理,能够实现对负荷的精细调节和能耗的削峰。
通过智能化技术,可以根据电力需求的变化,合理安排负荷的分配,以降低电力系统的负荷峰值,提高电力系统的负荷均衡性。
同时,通过能耗削峰措施,如强制降低某些高耗能设备的能耗,可以有效减少能源的浪费和排放。
2.4 电力需求侧参与市场交易新型电力系统通过电力需求侧管理的方式,可以实现电力需求侧的市场化交易。
曾鸣:新能源电力系统助力电网智能化
曾鸣:新能源电力系统助力电网智能化“新能源电力系统呈现三个特征:高渗透性、多类型互补、系统水平大幅提升。
”记者:新形势下传统电力系统存在哪些问题?曾鸣:随着电网中新能源电力比重的增加,传统电力系统的基本特征发生显著变化,主要体现在随机性增强、可控性降低、安全风险增加、整体性凸显、亟须智能化技术作为支撑。
这要求电力系统在结构形态、运行控制方式、规划建设与管理等方面发生根本性变革。
记者:新能源电力系统有何特征?曾鸣:新能源电力系统是通过电力系统结构、运行方式的根本性变革,使得电力系统能够承受供需双侧不确定性对系统的冲击,从而保证新能源电力的高效利用以及系统的安全稳定运行。
具体来讲,主要有以下三个特征:一是高可再生能源利用比例,高渗透率的可再生能源电力是新能源电力系统的重要特征。
未来我国新能源电力系统的基本形式为:集中式与分布式、远距离大电网输送与区域微网就地消纳相结合。
二是横向多能源互补,纵向源—网—荷—储协调互动。
实现多类型能源电力互补,使得供应侧整体呈现出相对稳定的出力特性。
电网对可再生能源电力拥有足够的接纳能力。
需求侧响应能力被充分挖掘。
三是强化三个响应(电源响应、电网响应、负荷响应)促进系统可调控性、安全性、稳定性、信息化、自动化、智能化水平的大幅提升。
记者:为构建新能源电力系统,应从哪些方面入手?曾鸣:新能源电力系统的实现需要一系列关键技术和配套机制的支撑。
在电源响应方面,依赖电网友好型发电技术和多能源互补与源网协同机制。
加强和完善清洁能源补偿机制,保障清洁能源电力系统长效发展。
开放电网公平接入,建立新能源电力系统发展新机制。
在电网响应方面,发展新型电网结构与先进输电方式,实现电网先进控制与安全防御。
建立跨省区输电交易机制,进行系统建设。
在负荷响应方面,建立供需协同的响应机制;重点研发智能计量与信息系统、智能调控与管理系统、大数据处理和分析系统等新技术,以适应新能源电力系统下供需双侧协同需求;注重用户终端设备的开发,形成统一公开的设备标准体系。
新能源电力系统中需求侧响应关键问题及未来研究展望 陈北洋
新能源电力系统中需求侧响应关键问题及未来研究展望陈北洋摘要:随着时代的进步,人们对能源的需求也在日益增加。
现如今,风能,太阳能等新能源电力在电力系统中占有较大的比例,传统电力系统的结构特性,运行以及控制方式也发生着根本性的改革,从而形成新能源电力系统。
新系统的到来也伴随着新问题的产生,新能源电力系统中需求侧响问题也开始被人们发掘以及关注。
解决人类赖以生存的能源问题一直是时代永恒的主题,展望未来是人们对新能源电力系统抱有的希望与信任。
关键词:新能源电力系统;需求侧响应;研究;展望1.新能源电力系统常规能源是目前各国电力工业广泛使用的矿物燃料发电,水力发电和核能发电。
目前已经开始使用或正在开发使用的新能源:太阳能,地热能,风能,海洋能,生物质能和核聚变能等新电力能源。
2.新能源电力系统的特点2.1高可再生能源利用比例高渗透率的可再生能源电力是新能源电力系统的重要特征。
我国可再生能源资源主要集中在“三北”地区,而着一现象是因为风能,太阳能,热能可再生能源的能量密度较低造成的。
这种能量分布格局可能会使我国未来的新能源电力系统以集中式与分布式可再生能源,远距离大电网输送与区域微网就地消纳相结合形式出现,从而保证系统能够最大限度地利用可再生能源电力。
2.2供应侧的横向多能源互补,系统纵向源网荷储协调安全高效利用可再生能源是新能源电力系统的重要目标。
在供应侧,有两个环节,一个环节是,利用可再生能源发电精确预测技术,对风电等再生能源发电出力做出最大程度上的可控可调。
另一个环节是,利用可再生能源与传统水火电,抽水储能电站之间,不同柯晟能源之间,进行集中式与分布式的可再生能源之间的调控协调,用来实现多类型能源电力互补,使的供应侧整体呈现出稳定的出力特性,减少可再生能源发电出力波动对系统造成的冲击。
在输配环节,新型的电网结构,先进的输配电方式,控制和安全防御系统及储能西铜设施的建设和应用,加大电网对可再生能源的接纳能力,最大限度的降低物理通道对电力资源优化配置的不良影响。
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2)不可控 性。 电 力 系 统 是 一 个 受 控 设 备 众 多、
关 键 词 :新 能 源 电 力 系 统 ;需 求 侧 响 应 ;交 互 影 响 ;关 键 技 术 ;保 障 机 制
0 引 言
随着化石能源减少及气候变化问题的日益凸 显,积极发展风光等 新 能 源 发 电 已 成 为 世 界 各 国 的 普遍共识。根据权 威 统 计,中 国 风 电 和 太 阳 能 发 电 装 机 在 过 去 的 5 年 分 别 增 长 了 2.6 倍 和 56 倍 ,累 计 装机达到114.61GW 和 28.05GW[1],分 列 世 界 第 一和第二位。可以 预 见,未 来 新 能 源 电 力 必 将 由 当 前的补充性能源快速发展并最终成为能源结构中的 重要组成部分 。 [2]
曾 博 ,等 新 能 源 电 力 系 统 中 需 求 侧 响 应 关 键 问 题 及 未 来 研 究 展 望
种发电类型结合,有 效 克 服 因 新 能 源 发 电 随 机 性 及 其与用电活动的时间不匹配性对电力系统运行造成 的不利影响 。 [6]
由于 上 述 特 征 的 存 在,单 纯 依 赖 供 应 侧 资 源 的 模式要满足新能 源 电 力 系 统 运 行 可 靠、安 全、经 济、 高效的要求是十分 困 难 的,因 此 必 须 挖 掘 新 的 可 用 资 源 ,在 实 现 上 述 目 标 的 前 提 下 ,促 进 新 能 源 的 高 效 利用。DR 作 为 一 类 市 场 化 运 作 手 段,通 过 鼓 励 电 力用户主动改变自 身 用 电 行 为,达 到 与 供 应 侧 资 源 相同的效 果 。 [5] 作 为 虚 拟 的 可 控 资 源,DR 可 与 多
收 稿 日 期 :2015-04-08;修 回 日 期 :2015-07-21。 国家自然科学基金资助项目(71271082);中央高 校 (2015QN01)。
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分布广泛、控 制 精 度 要 求 高、未 知 扰 动 多 的 复 杂 系 统。新能源发电的进入使电力系统总发电单位数量 大幅度增长,系统中 可 调 度 容 量 与 可 调 度 电 力 所 占 比 例 大 幅 度 降 低 ,随 机 扰 动 性 进 一 步 增 强 ,从 而 导 致 系 统 的 可 控 性 降 低 ,安 全 风 险 增 大 。
3)整体性。 新 能 源 电 力 系 统 中,随 着 新 能 源 发 电比例的上升,传统 电 力 系 统 “发 输 配 售 用”的 功 能 界限将逐渐趋于模糊。利用可控发电机组和需求侧 响 应 (DR)技 术 应 对 新 能 源 发 电 的 随 机 波 动 性 ,可 以 形 成 多 能 源 互 补 的 协 同 机 制 ,实 现 源 网 荷 多 元 协 调 , 从而使得整个电力系统成为一个不可分割的整体。
4)智能性。 在 智 能 电 网 的 宏 观 背 景 下,新 能 源 电力系统的诸多 环 节,例 如:新 能 源 发 电 并 网 消 纳、 电动汽车与储能、DR 等,都需要建立在先进的网络 信 息 系 统 、智 能 控 制 与 管 理 系 统 以 及 大 数 据 处 理 、云 计算等技术的基 础 上。 因 此,整 个 新 能 源 电 力 系 统 表现出很强的智能性特征。
然 而 ,与 传 统 能 源 不 同 ,新 能 源 供 给 受 自 然 环 境 影 响 ,具 有 很 强 的 随 机 性 ,通 常 难 以 准 确 预 测 。 当 大 规模新能源发电接 入 后,上 述 特 性 将 对 电 力 系 统 的 运行控制带来显著影响 。 [3-4] 与传统电力系 统 相 比, 新能源电力系统具有以下特征。
(1.新能源电力系统国家重点实验室,华北电力大学,北京市 102206;2.华北电力大学经济与管理学院,北京市 102206; 3.国网四川省电力公司客户服务中心,成都市 610041)
摘要:化石能源短缺和节能减排的双重压力促使中国能源发展方式亟待转型调整。 随着新能源发 电 的 规 模 化 并 网 应 用 ,传 统 电 网 正 在 逐 步 向 着 新 能 源 电 力 系 统 方 向 演 变 ,并 对 其 运 行 控 制 带 来 显 著 的 影 响 。 作 为 一 类 虚 拟 可 控 资 源 ,在 新 能 源 电 力 系 统 中 考 虑 需 求 侧 响 应 (DR)可 有 效 克 服 新 能 源 发 电 的 间 歇 性 问 题 ,提 高 电 网 对 新 能 源 的 利 用 效 率 ,实 现 源 荷 互 动 与 协 同 增 效 。 文 中 首 先 简 要 介 绍 了 新能源电力系统的基本特征及内涵理念;其次,根 据 资 源 的 分 类 及 特 点,总 结 了 不 同 类 型 DR 对 新 能源电力系统的潜在贡献及作用影响;在此基础上,从规 划、运 行、控 制、评 价 这 4 个 维 度 对 新 能 源 电力系统中 DR 问题的研究情况进行了总结,并 就 上 述 领 域 值 得 进 一 步 关 注 的 研 究 方 向 给 出 了 相 关建议;最后,结合当前 国 情,对 推 动 新 能 源 电 力 背 景 下 DR 应 用 及 其 保 障 机 制 建 设 提 出 了 一 些 建议。
第 39 卷 第 17 期 2015 年 9 月 10 日 DOI:10.7500/AEPS20150408010
Vol.39 No.17Sept.10,2015
新能源电力系统中需求侧响应关键问题及未来研究展望
曾 博1,杨 雍 琦1,2,段 金 辉1,2,曾 鸣1,2,欧 阳 邵 杰1,2,李 晨3