新型電力系統(tǒng)規(guī)劃綜合能源開拓管理和探索

陳賢妙

摘要：電力系統(tǒng)規(guī)劃綜合能源系統(tǒng)通過多系統(tǒng)能源優(yōu)化、多能源互補(bǔ)互濟(jì)的優(yōu)勢，促進(jìn)了能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。電網(wǎng)企業(yè)及電力市場化改革為綜合能源服務(wù)轉(zhuǎn)型及綜合能源系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)營提供了支撐主體及市場環(huán)境，新型電力系統(tǒng)規(guī)劃綜合能源業(yè)務(wù)市場必將取得廣闊的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);綜合能源;開拓管理

要構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系，控制化石能源總量，著力提高利用效能，實(shí)施可再生能源替代行動(dòng)，深化電力體制改革，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。對多種能源進(jìn)行協(xié)調(diào)優(yōu)化，并最終形成區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)，是促進(jìn)杜會(huì)用能效率，提升、促進(jìn)可再生能源規(guī)模化利用，實(shí)現(xiàn)智慧城市和能源的可持續(xù)發(fā)展。

探索源網(wǎng)荷儲(chǔ)高度融合的發(fā)展模式：在工業(yè)負(fù)荷大、新能源條件好的地區(qū)，支持分布式電源開發(fā)建設(shè)和就近接入消納，結(jié)合增量配電網(wǎng)等工作，開展源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化綠色供電園區(qū)建設(shè)。園區(qū)可通過優(yōu)化整合區(qū)域內(nèi)的電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)資源，探索構(gòu)建源網(wǎng)荷儲(chǔ)高度融合的電網(wǎng)建設(shè)思路。

1.規(guī)劃思路與方法：

1.1規(guī)劃擬采用的研究方法如下：

（1）需求側(cè)用能分析。精細(xì)化能源負(fù)荷特性研究，并分析再電氣化、電能替代等技術(shù)的使用對系統(tǒng)負(fù)荷的影響，設(shè)計(jì)園區(qū)能源系統(tǒng)的逐時(shí)總負(fù)荷和設(shè)計(jì)總負(fù)荷。

（2）供給側(cè)產(chǎn)能研究。對供給側(cè)可再生能源網(wǎng)絡(luò)、儲(chǔ)能網(wǎng)絡(luò)等 多種類型能源網(wǎng)絡(luò)建模，分析網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各能源品種的數(shù)量、狀態(tài)變化對 能源網(wǎng)絡(luò)的選址、設(shè)備選型、管網(wǎng)的路由以及負(fù)荷的平準(zhǔn)化等影響。

（3）供給側(cè)與需求側(cè)模型系統(tǒng)集成。運(yùn)用層次分析法、模糊神 經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法，研究不同時(shí)空耦合情況下輸入條件和邊界條件對系統(tǒng) 的影響，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷與電源的實(shí)時(shí)匹配。

（4）考慮多元用戶特點(diǎn)，在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境三個(gè)維度下，對園區(qū)電力系統(tǒng)的效益評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行分析研究，建立量化評估方法與評價(jià)體系。

2.規(guī)劃方案設(shè)想：

分布式光伏：園區(qū)所在位置陽能資源較豐富，年等效發(fā)電利用小時(shí)數(shù)約1100h，可利用工業(yè)廠房、物流倉儲(chǔ)倉庫屋頂布置光伏系統(tǒng)。此外，可考慮在 園區(qū)地面停車場建設(shè)光伏車棚。

集中式光伏、農(nóng)光互補(bǔ)：園區(qū)山多林茂，可結(jié)合既有的農(nóng)林業(yè)設(shè)施以及規(guī)劃的千畝都市農(nóng)業(yè)觀光園等，建設(shè)集中式光伏電站，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與太陽能發(fā)電有效結(jié) 合，盡可能多地高效開發(fā)、轉(zhuǎn)化利用太陽能，提升新能源在電力系統(tǒng) 中的比重。

多能供應(yīng)：規(guī)劃熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目，項(xiàng)目全廠規(guī)劃建設(shè)多臺(tái)高溫高 壓鍋爐，高溫高壓背壓式汽輪機(jī)組。滿足園內(nèi)用戶用熱需求，實(shí)現(xiàn)園區(qū)集中供熱。

熱泵：對園區(qū)的冷熱負(fù)荷，采用集中式與分散式相結(jié)合的供應(yīng)方式，供應(yīng)園區(qū)區(qū)北面與西面均為河流，水資源充足，結(jié)合園區(qū)污水處理廠的建設(shè)，可采用水源熱泵建設(shè)分布式能源站，夏季實(shí)現(xiàn)建筑物空調(diào)制冷，冬季制備的熱水通過園區(qū)管網(wǎng)向企業(yè)用戶提供生活熱水。

打造多元化負(fù)荷與電網(wǎng)融合互動(dòng)的用電新模式：充分考慮充電樁、5G 基站等新基建基礎(chǔ)設(shè)施的用能需求，實(shí)現(xiàn)多元化負(fù)荷與電網(wǎng)深度融合、友好互動(dòng)，提升配電網(wǎng)的可靠 性性;推動(dòng)用戶需求側(cè)資源參與電力市場和碳交易市場，促進(jìn)園區(qū)能源市場化建設(shè)和工業(yè)企業(yè)的減污降碳。

電動(dòng)汽車充換電設(shè)施：傳統(tǒng)充電樁模式下，電動(dòng)汽車用戶存在無序充電的行為方式，該方式將會(huì)給配電網(wǎng)帶來更大負(fù)荷高峰，造成峰谷差增大、電力損耗增加、變壓器過載、同時(shí)影響電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。通過對電動(dòng)汽車用戶的充電行為實(shí)行有序優(yōu)化控制，電動(dòng)汽車與 電網(wǎng)雙向有序互動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車在電網(wǎng)負(fù)荷低谷時(shí)段充電，在電網(wǎng)高峰時(shí)段向電網(wǎng)放電，避免用電高峰期負(fù)荷重疊，移峰填谷，平滑電網(wǎng)峰谷差，緩解電網(wǎng)高峰的供電壓力，提高電力資源使用率。

虛擬電廠：以電網(wǎng)構(gòu)架為依托，通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制、大數(shù)據(jù)分析以及人工智能等技術(shù)，整合園區(qū)內(nèi)各種形式的分布式發(fā)電、柔性負(fù) 荷（空調(diào)、電動(dòng)汽車充電設(shè)施、工業(yè)可調(diào)設(shè)備等）、儲(chǔ)能（電化學(xué)儲(chǔ) 能、蓄熱、蓄冷）等可調(diào)節(jié)資源，建設(shè)虛擬電廠，形成需求側(cè)響應(yīng)能 力，對接園區(qū)調(diào)度管理中心，進(jìn)行聚集負(fù)荷、分級平衡調(diào)度，分級響 應(yīng)，參與能源市場交易和碳交易，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)節(jié)、電力消費(fèi)優(yōu)化和節(jié)能減排。

打造多種形式儲(chǔ)能優(yōu)化協(xié)同的電網(wǎng)新形態(tài)：以電化學(xué)儲(chǔ)能為應(yīng)用重點(diǎn)，采取集中式和分布式相結(jié)合的形式，實(shí)現(xiàn)電化學(xué)儲(chǔ)能在源-網(wǎng)-荷全環(huán)節(jié)、多場景的應(yīng)用，提升園區(qū)電力系 統(tǒng)的靈活性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性以及供應(yīng)側(cè)與消費(fèi)側(cè)的友好互動(dòng)性。

光儲(chǔ)結(jié)合：儲(chǔ)能與光伏聯(lián)合運(yùn)行可平抑光伏波動(dòng)，提高光伏發(fā)電利用率以及改善電能質(zhì)量。從經(jīng)濟(jì)性角度考慮，應(yīng)用模式為儲(chǔ)能通過吸收未就地 消納的光伏電量并在峰時(shí)電價(jià)時(shí)段向電網(wǎng)放電，一方面能夠提高分布 式光伏的就地消納率，另一方面能夠獲取電量時(shí)移效益。

削峰填谷：儲(chǔ)能裝置在夜間低谷時(shí)段進(jìn)行充電，在白天用電高峰期進(jìn)行放電，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的削峰填谷。

網(wǎng)儲(chǔ)聯(lián)合：網(wǎng)儲(chǔ)聯(lián)合可提升電網(wǎng)抗風(fēng)險(xiǎn)能力，豐富電網(wǎng)可調(diào)節(jié)資源，提供線路擁塞調(diào)節(jié)手段，延緩輸配電網(wǎng)絡(luò)和變配電站擴(kuò)容，提高供電質(zhì)量，保持電力系統(tǒng)的安全性，也可起到輔助電網(wǎng)故障后恢復(fù)供電的作用。

移動(dòng)式儲(chǔ)能：緊急電源供給能力是城市電網(wǎng)應(yīng)急管理能力的標(biāo)志，是各種應(yīng)急措施的前提和保障，移動(dòng)式儲(chǔ)能系統(tǒng)具有配置靈活、易于現(xiàn)場安裝和 操作、響應(yīng)迅速、可靠性高、可移動(dòng)性強(qiáng)、不受地域限制等特點(diǎn)，能 夠?yàn)閳@區(qū)重點(diǎn)設(shè)施短時(shí)間內(nèi)保障供電，對季節(jié)性區(qū)域內(nèi)負(fù)荷曲線進(jìn)行 調(diào)整，為電動(dòng)汽車和城市二輪騎手電動(dòng)車充電，保障重大政治活動(dòng)電 源供給等。

區(qū)域調(diào)度運(yùn)行管理中心：結(jié)合區(qū)域相關(guān)規(guī)劃，采用當(dāng)前先進(jìn)、成熟的云平臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)，建設(shè)區(qū)域調(diào)度運(yùn)行管理中心，形成面向“源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)”參與方的統(tǒng)一數(shù)字業(yè)務(wù)技術(shù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)電力能源的實(shí)時(shí)監(jiān)測、能效診斷、調(diào)度控制、能源交易、輔助服務(wù)、虛擬電廠、智能運(yùn)維等能源的集中化、智慧化管理功能，并作為 園區(qū)節(jié)能監(jiān)管體系的基礎(chǔ)信息服務(wù)平臺(tái)，為社會(huì)提供公共節(jié)能信息服 務(wù)，為行政決策提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

3.結(jié)語

電力規(guī)劃綜合能源系統(tǒng)是我國能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略實(shí)施中的重要環(huán)節(jié)，受諸多因素影響在具體實(shí)施過程中還會(huì)遇到諸多問題，因此要求通過管理手段的不斷加強(qiáng)，為電力系統(tǒng)規(guī)劃綜合能源開發(fā)提供保障，促使我國能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略目標(biāo)盡早實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃麗芳.淺談綜合能源業(yè)務(wù)市場開拓[J].財(cái)訊，2020（34）：194.