“雙碳”背景下構建新型電力系統(tǒng)的挑戰(zhàn)與建議

“雙碳”背景下構建新型電力系統(tǒng)的挑戰(zhàn)與建議摘

要：在當前雙碳背景下，需要構建以低碳能源為主體的電力系統(tǒng)，從不可再生能源主導朝著可再生能源主導的方向過度，將傳統(tǒng)發(fā)電的石化能源轉變?yōu)榍鍧嵭湍茉?，關注新型平衡體系、復雜安全機理、成本疏導機制變革。在實際執(zhí)行過程中，分析研判新型電力系統(tǒng)演化路徑，結合實際情況選擇高效率、高質量的技術，下面將對此展開分析與論述，從問題方面你入手提出了具體的發(fā)展建議。關鍵詞：雙碳背景；新型電力系統(tǒng)；挑戰(zhàn)與建議前

言：近年來我國為達成節(jié)約型社會建設目標，不斷推進能源改革，積極推進“以電代煤、以電代油”的替代技術，提升了電氣化水平，為實現碳達峰、碳中和奠定了堅實基礎。電力行業(yè)若想在當前背景下實現創(chuàng)新發(fā)展，就必須要做好相應的優(yōu)化，結合現代化技術構建新型電力系統(tǒng)，現如今新能源的集中式開發(fā)、規(guī)?；靡殉蔀閷崿F資源大范圍優(yōu)化配置的重要手段，但實際應用中也受到諸多因素的影響，對電力系統(tǒng)的建設和運行較為不利，下面即將對此展開分析與論述。1雙碳"背景下構建新型電力系統(tǒng)概述傳統(tǒng)電力系統(tǒng)是以常規(guī)火電機組為主力電源，新型電力系統(tǒng)是以新能源為主體電源，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)基于常規(guī)電源發(fā)電側的精準控制，新型電力系統(tǒng)中則隨機性、間歇性特征明顯，電源負荷側界明確，現如今已成為未來新型電力系統(tǒng)發(fā)展形態(tài)主要特征[1]。為構建新型電力系統(tǒng)，貫徹落實我國能源安全新戰(zhàn)略，需要采取更加有力的政策和措施，著力提高新能源的利用效能，努力爭取2060年前實現碳中和，實施可再生能源替代行動。2021年10月，我國提出了《2030前碳達峰行動方案》，要求推動可再生電力資源大范圍優(yōu)化配置，為此現階段電力企業(yè)若想契合時代發(fā)展，就需要做好電力系統(tǒng)的轉型，構建新型電力系統(tǒng)，加快電力脫碳與清潔能源的有效應用，最終實現碳達峰、碳中和目標。2雙碳背景下構建新型電力系統(tǒng)的發(fā)展電力系統(tǒng)自動化不僅能模高供電質量和效率，且能夠保證供電的可靠性以及穩(wěn)定性，許多西方發(fā)達國家早在十九世紀末期便對新能源技術進行研究，而我國一九八七年才首次對新能源進行研究，雖然未能成功但填補能源消耗量加劇的缺口，但也為未來提供了全新的發(fā)展方向。在我國提出“雙碳”目標后，各企業(yè)開始投入大里資金對電氣系統(tǒng)能源轉型優(yōu)化進行研究，并取得了顯著成果，且隨著我國科學技術得不斷發(fā)展，其體系也在隨之完善，現已成為了電力企業(yè)生產主要力量之一，大大降低了不可再生能源的消耗量，提高了電力企業(yè)運行的效益。

目前我國電力企業(yè)應用的CC-2000、OPEN-200、SD-6000等系統(tǒng)皆采用了開放式能源應用設計，不僅靈活性及適用性強，且穩(wěn)定性和可靠性也非常好，其中SD-6000系統(tǒng)，具有非常強大的云圖功能和自動回撥功能，集成了調動投影、單線圖技術等，現已應用到電力系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)中[2]。電氣工程及其自動化技術促進了電力工業(yè)持續(xù)發(fā)展，但由于波形突變、頻率偏低等現象，導致電能質量不能得到保障，通過自動化電力系統(tǒng)的實時監(jiān)控，保障其他節(jié)點的在正常運行，實現了電力系統(tǒng)安全、可靠運行，加快電力系統(tǒng)自動化發(fā)展進程。3雙碳背景下構建新型電力系統(tǒng)的挑戰(zhàn)3.1主體能源轉變我國在未來能源消費總量將會在達到峰值后逐步下降，但從我國當前的調查研究結果中看，電能消費總量一直呈上升趨勢，若想滿足雙碳背景下的要求，就必須從電力系統(tǒng)優(yōu)化方面入手，應用清潔能源降低不可再生能源消耗，實現從“補充能源”向“主體能源”的轉變。預計到2030年，新能源發(fā)電量將達到3.5萬億干瓦時，且后續(xù)新能源發(fā)展將進一步提速，成為電力系統(tǒng)的重要支撐。3.2可靠容量不足風電、光伏可靠性偏低一直是當前電力企業(yè)有待解決的問題之一，在未來不可再生能源控制下，傳統(tǒng)大電網將難以滿足未來電力輸送需求[3]?，F階段我國能源資源與負荷呈逆向分布，各地區(qū)用電量需求與日俱增，社會用電量就將達到6萬億千瓦時，為此在后續(xù)調整中應對此加大關注，注重可再生能源的應用與轉化方面，保證新型電力系統(tǒng)能夠契合雙碳背景下的要求。3.3運行方式復雜由于新型電力系統(tǒng)電網調度運行方式較為復雜，電力系統(tǒng)源荷界限仍然較為模糊，且隨著后續(xù)電力系統(tǒng)中電力電子裝備增加，動態(tài)特性將發(fā)生深刻變化，電網的安全穩(wěn)定將成為挑戰(zhàn)，如不結合實際對此進行相應的優(yōu)化，不僅會導致系統(tǒng)電壓支撐與調節(jié)能力急劇下降，拖慢電力企業(yè)的發(fā)展進程，且會影響我國“雙碳”目標的實現，為此在后續(xù)需要進行技術創(chuàng)新，以此來規(guī)避此類風險。5雙碳"背景下構建新型電力系統(tǒng)的建議面向我國碳達峰碳中和目標，需要突破新型電力系統(tǒng)的關鍵期和窗口期，解決好新能源與傳統(tǒng)能源的矛盾，具體的優(yōu)化建議如以下幾個方面。4.1明確發(fā)展規(guī)劃目標在當前雙碳背景下，若想構建新型電力系統(tǒng)，應以低碳電力技術創(chuàng)新為驅動力，將確保能源電力安全作為前提，以清潔能源為供給主體，統(tǒng)籌源、網、荷、儲資源，滿足電力安全供應的綜合性目標。新型電力系統(tǒng)要適應低碳節(jié)約的核心目標，承擔繁重的轉型任務，形成源網荷儲協(xié)同消納新能源的格局，保障能源供需和防范風險的安全性電力系統(tǒng)。在此基礎上，要做好新型電力系統(tǒng)各方面的創(chuàng)新發(fā)展工作，形成各層次電力市場協(xié)同運行、統(tǒng)一交易規(guī)則與技術標準，構建更高的資源優(yōu)化配置空間，并結合發(fā)展需求健全多層次的統(tǒng)一市場體系，進一步發(fā)揮中長期市場平衡供需的作用，形成治理完善的電力市場體系[4]。4.2提升專業(yè)人員素質新能源是我國節(jié)約型社會發(fā)展的產物，在新型電力系統(tǒng)建設中，需要結合當前工作的實際情況建立控制結構，掌握系統(tǒng)運行中的情況，在實際自動化控制中還能應用反向學習算法計算各類參數，有效降低自動化控制誤差。同時，相關人員需要著重關注軟件控制、狀態(tài)預測、模糊控制等部分，接相關設備的參數波動可以準確極度，靈活運用仿真技術手段TCP/IP協(xié)議，及時發(fā)現并改進不準確不達標的指標，從而消除影響系統(tǒng)運行安全的各類風險因素。

4.3加快推進技術改造若想加強內部管理與監(jiān)督，需要將現代化轉換技術應用在電力生產中，建立總體的結構和模塊，滿足雙碳背景的要求。在新型電力系統(tǒng)構建中，可以應用ECS將相關電氣設備關聯，合并到ECS平臺上提高電力系統(tǒng)工作效率，進而在更短的時間內完成更多電網處理。由于我國電力應用的深度及廣度越來越強，因此需要應用柔性交流輸電技術，結合地區(qū)情況配置240V、120V配電網絡及13kV、14kV網絡，充分發(fā)揮新能源轉換技術的作用，提高電網運行的合理性及科學性。

4.4配電智能改造升級加快配電網改造和智能化升級，統(tǒng)籌推進配電網改造升級，為火電受控背景下靈活調節(jié)資源建設做好準備。在繼續(xù)推進已有火電靈活性改造的基礎上，重點啟動抽水蓄能示范電站建設，積極推進“新能源＋儲能”配比，協(xié)調技術發(fā)展與碳減排目標，充分考慮碳中和目標的倒逼驅動，開展低碳電力調度，關注高比例可再生能源并網后的安全穩(wěn)定運行，分析虛擬同步技術的安全性和穩(wěn)定性，從而進一步凸顯電力系統(tǒng)碳減排的作用。結束語：在當前雙碳背景下，需要貫徹落實我國能源安全新戰(zhàn)略，推進能源生產和消費革命，結合發(fā)展需求構建新型電力系統(tǒng)，促進電力領域脫碳。為此需要在實際工作開展中建立新型平衡體系，從結構、形態(tài)、技術等方面入手進行調整，分析研判新型電力系統(tǒng)的路徑，從而為我國后續(xù)發(fā)展建設提供相應的幫助。參考文獻：[1]舒印彪,陳國平,賀靜波,等.構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)框架研究[J].中國工程科學,2021,23(6):61-69.[2]袁家海,張凱."碳中和"目標下,新型電力系統(tǒng)中常規(guī)煤電退