新能源在新型电力系统中的研究分析 (2).docx

新能源在新型电力系统中的研究分析

摘要：随着社会的不断进步，国家对于可持续发展越来越重视。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题的新型电力系统。基于以新能源为主体的新型电力系统体系构建后，风电和光伏发电将会迎来发展的挑战和机遇，由于风电和光伏发电具有间歇性和波动性的特征，而储能是解决新能源发电不稳定的重要工具，所以未来储能发展是必然的趋势。随着常规火电机组的有序退网和大规模的新能源发电并网，以及大量、高比例电力电子元件输电设备的投运，未来电力系统的稳定性将会有所降低，传统的技术手段已经无法适应电网的运行需求，所以需要数字智能技术和传统电力技术深度结合，才能促进电力系统安全、稳定和高效的运行。

关键词：新能源；新型电力系统；研究分析

引言

当前，社会能源资源长期处于紧缺态势，再叠加环境污染问题，新能源的开发利用迫在眉睫。“碳达峰·碳中和”战略的提出，为清洁新型能源发展指明道路，在以电为中心的现代能源体系中，将有愈来愈多的新能源接入其中，但要解决风光发电等技术弊端，推动可再生资源高效开发，还需依靠政策与市场驱动，持续加大新能源发电技术研发力度，促进新能源发电效益不断提升，进而建立更加稳定、更加智能并以新能源为主的新型电力系统。

1从“双碳”目标到新型电力系统

1.1双碳目标没有明确达峰的“峰值”

中国的双碳目标并没有确定达峰的“峰值”是多少。有学者认为应该把峰值定高一点，这样可以为中国争取更多的发展空间，后续减排数据也比较好看。另一种观点是应该定低一点，可以为碳中和留出空间。2019年我国能源利用碳排放达到98.2亿吨，2020年超过100亿吨。目前根据中科院的预测，2030碳达峰的天花板可能是140亿吨，碳中和(不得不排放的CO2，只要来自电力、工业过程和交通)大约是25亿吨，按照目前的排放强度增长测算，也就是说减排缺口大约是110亿吨，这其中约47%来自于发电侧，53%来自于其他工业过程和居民。

1.2电力体制改革

电力系统作为我国目前网络最庞大、连接用户最多的能源系统，既是双碳目标的主要贡献者，也是新型电力系统建设的主战场。但电力体制改革进行到现在依然面临着诸多问题。一是由于增量配网和电网方面对“三不得一禁止”（“试点项目内不得以常规机组‘拉专线’的方式向用户直接供电”“不得依托常规机组组建局域网、微电网”“不得依托自备电厂建设增量配电网”“禁止以任何方式将公用电厂转为自备电厂”）政策理解不同，致使当前推进的多个增量配网项目受阻，依托增量配网的源网荷储项目也因此卡壳。二是电网的投资合理性不能保证，在电改背景下作为电价重要组成部分的输配电价一直未出现显著下降，这主要因电网企业的投资规模过大，实际投资超过了电量增长需求。此外，电网企业人工成本过高，基建规模太大，大量无效低效投资、重复改造浪费以及各种不合理的管理费用，导致内部运营成本过高，这些都直接反映到电价上。三是现有的“辅助服务市场”试点总体仍是辅助服务补偿机制，并未形成电能量市场化背景下的辅助服务市场化交易。除以上问题外，还有电网管制类业务与市场化业务差异化监管未落实，电网央企与地方经济发展不协调，企业的电力成本过高，万亿元规模的存量用户侧配电资产的价值等待挖掘等。

2新能源发电技术应用

2.1风力发电技术

作为资源储量最高的新能源之一，风力一直都是重点发展领域，其储量超出水资源10倍之多，而且获取难度也小。风力发电技术原理简单，借助风机中的机械装置，将风能转化为机械能，再经由发电机最终转换为电能。（1）风机控制技术。通常来讲，并入电网的风机主要存在3种发电机：变速、双馈、双速异步等。为精准控制风机转速及输出功率，需采取相应控制技术，一般会采取最大功率追踪策略，可有效达成风电功率的输出控制。伴随新的风机控制技术改进，衍生出多种更高效的并网技术，较为典型的如模糊控制技术，也就是借助智能算法，对叶片桨距进行高精准控制，并且还能用于风轮气动性能预估，对于提升风机性能很有帮助。（2）无功电压控制技术。要想维持风机正常运行，在风机控制同时，需重点关注电压稳定及无功补偿。一般来讲，在电力系统中，风机运行会吸收无功，为确保电网稳定，维持正常电压水平及输出功率稳定，应当采取科学的SVG补偿策略，在风电场运行中进行动态补偿。

2.2储能技术

在新能源发电技术发展中，储能技术扮演关键性角色，可用于解决风光发电所面临的波动性、间歇性、难调度等问题。储能技术的作用主要体现如下。（1）可平滑新能源出力波动，受新能源自身特点影响，很难保证持续稳定供电，而且为保证风光利用率，对其电站出力不应随意调整，所以，在风光电站设计之初，要配合打造储能系统，这样电站出力在高峰期可输向储能系统，而在无光或无风时期，可经储能系统反向输出电能，进而维持出力稳定。（2）