碳中和目標(biāo)下的電力系統(tǒng)和電力市場(chǎng)轉(zhuǎn)型

 

高比例新能源的并入給電力系統(tǒng)引入高度不確定性的同時(shí)，也淘汰了大部分同步發(fā)電機(jī)組，后者是安全穩(wěn)定的重要控制手段。此外，新能源通過逆變器并入電網(wǎng)，系統(tǒng)的電力電子化程度高，增加了系統(tǒng)失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)。發(fā)電調(diào)度是系統(tǒng)運(yùn)行最主要的任務(wù)，它承擔(dān)了系統(tǒng)供電、用電功率的實(shí)時(shí)平衡工作。碳中和電力系統(tǒng)中新能源滲透率高，且發(fā)電成本低。在保證滿足系統(tǒng)負(fù)荷及安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，應(yīng)盡可能多地消納新能源，有效節(jié)省系統(tǒng)的運(yùn)行成本。碳中和電力系統(tǒng)中，包含有氣、水、儲(chǔ)能等多種靈活性資源。為應(yīng)對(duì)風(fēng)、光等新能源出力的不確定性，系統(tǒng)還需要有足夠的旋轉(zhuǎn)備用。綜合考慮各種靈活性資源的運(yùn)行特性，協(xié)調(diào)安排各類靈活性資源預(yù)留的上下備用量，使發(fā)電和風(fēng)險(xiǎn)成本降到最低。設(shè)備檢修安排是系統(tǒng)保持安全可靠運(yùn)行必不可少的工作。碳中和電力系統(tǒng)中源、網(wǎng)、荷的設(shè)備類型均呈現(xiàn)多且雜的形勢(shì)，給電氣設(shè)備檢修時(shí)間安排增添了難度。

 

在碳中和電力系統(tǒng)中，大量同步發(fā)電機(jī)組被新能源發(fā)電機(jī)組所替代，系統(tǒng)往往會(huì)處于低慣性狀態(tài)，頻率調(diào)節(jié)能力不足、阻尼特性差，大大提高了頻率穩(wěn)定控制的難度。2019年8月9月英國(guó)出現(xiàn)的大停電事故就是由頻率失穩(wěn)所引發(fā)。事實(shí)上英國(guó)2019年風(fēng)能、太陽(yáng)能裝機(jī)占比僅33%，而碳中和電力系統(tǒng)中風(fēng)能、太陽(yáng)能裝機(jī)占比會(huì)遠(yuǎn)高于此，因此需進(jìn)一步研究新能源對(duì)于系統(tǒng)慣性、頻率、電壓的支撐作用并研發(fā)相關(guān)設(shè)備。 本*文@內(nèi)-容-來-自；中_國(guó)_碳^排-放*交-易^網(wǎng) t an pa i fa ng . c om