方向一大规模可再生能源并网消纳资料讲解

“智能电网技术与装备”重点专项

2017年度项目申报指南建议

为落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》,以及国务院《能源发展战略行动计划(2014—2020年)》、《中国制造2025》和《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》等提出的任务,国家重点研发计划启动实施“智能电网技术与装备”重点专项。根据本重点专项实施方案的部署,现提出2017年度项目申报指南建议。

本重点专项总体目标是:持续推动智能电网技术创新、支撑能源结构清洁化转型和能源消费革命。从基础研究、重大共性关键技术研究到典型应用示范全链条布局,实现智能电网关键装备国产化。到2020年,实现我国在智能电网技术领域整体处于国际引领地位。

本重点专项按照大规模可再生能源并网消纳、大电网柔性互联、多元用户供需互动用电、多能源互补的分布式供能与微网、智能电网基础支撑技术5个创新链(技术方向),共部署23个重点研究任务。专项实施周期为5年(2016-2020)。

1. 大规模可再生能源并网消纳 1.1可再生能源发电基地直流外送系统的稳定控制技术(基础研究类)

研究内容:针对我国弱同步电网中可再生能源发电基地直流外送系统的稳定运行需求,研究系统的动态特性和稳定控制方法,具体包括:可再生能源发电与直流输电的交互影响机理及其机电/电磁动态分析与仿真技术;可再生能源发电基地动态特性分析方法;多可再生能源发电基地间的相互作用关系及相关电网动态特性分析方法;基于可再生能源发电、直流输电或专用装备的次/超同步振荡分析及抑制方法;计及可再生能源波动、交流系统故障和直流闭锁等因素的可再生能源发电基地稳定控制技术。

考核指标:提出弱同步电网中可再生能源发电基地直流外送系统的稳定控制理论与方法,建立5MW级含风/光发电、直流输电和常规电源的动态模拟平台,验证短路比<2条件下相关抑制方法的有效性。

1.2常规/供热机组调节能力提升与电热综合协调调度技术(应用示范类)

研究内容:面向我国北方地区由于火电机组调节能力不足导致弃风/弃光严重的现状,研究火电机组的调节能力提升技术,并通过机组间协同控制实现电力系统可再生能源消纳能力的有效提升。具体包括:常规/供热工况下火电机组调峰能力提升与最小技术出力降低技术;保障热负荷需求时提高热电联产机组电出力调节灵活性的蒸汽系统流程结构改造技术;基于热力系统和电力系统耦合特性,提升电力系统运行灵活性的热电机组的整体改造规划(选型、容量配置及布局)、设计和运行控制技术;综合考虑可再生能源消纳和集中供热系统运行需求的常规机组、热电联产机组及供热锅炉的互补协调调度技术;开展工程示范。

考核指标:开发火电机组的调节能力提升及电热耦合系统能量管理技术,提出热力系统和电力系统的整体耦合模型,实现热电机组改造方案的最优规划设计以及常规机组、热电机组及供热锅炉的互补协调调度和优化控制。在含热电联产机组和其他热源的电网/热网耦合系统中开展示范,热电联产机组在纯凝工况和热电联产工况下分别增加15%和20%额定容量以上的调峰能力。

1.3多能源电力系统互补协调调度与控制(应用示范类)

研究内容:研究含风光水气火储等多种电源形式的多能源电力系统协调调度控制技术,实现电力系统运行灵活性和可再生能源消纳能力的有效提升。具体包括:多种异质能源资源的同质化耦合建模与分析技术;多能源系统中的不同类型电源的互补特性分析方法及利用其互补特性提高系统灵活可控能力的技术;多能源电力系统的规划和设计方法(选型、容量配置及多点布局);多能源电力系统的优化运行策略;开展工程示范。 考核指标:建立多种能源资源的耦合模型,提出其特性分析、互补运行和协调调度方法,实现多种能源电源的优化选型、配置以及互补协调调度和控制;示范工程内参与互补协调调度的电源类型不少于4种,非水可再生能源发电装机比例不低于30%,通过互补协调调度提升可再生能源发电量消纳能力5%以上。

2. 大电网柔性互联

2.1 超导直流限流器的关键技术研究(共性关键技术类)

研究内容:研究超导直流限流器的关键技术,完成样机研制并通过试验验证。具体包括:超导直流限流器的原理与系统结构设计、高温超导带材的电磁特性及抗冲击稳定性、限流单元的设计与制造关键技术;低漏热高压电流引线技术、低温高电压绝缘技术;超导直流限流器的低温与制冷系统设计与系统集成;超导直流限流器与直流断路器的匹配协调运行方式、超导直流限流器运行维护技术体系与试验规范。

考核指标:掌握超导直流限流器的关键技术,研制出超导直流限流器样机,样机的额定电压不低于160kV、额定电流不低于1kA、故障响应时间小于1ms、短路电流抑制率大于35%,并通过试验验证。

2.2 500kV高压直流断路器关键技术研究与示范(共性关键技术类) 研究内容:研究500kV高压直流断路器关键技术。具体包括:500kV直流断路器在直流系统的应用特性及智能自分断技术;具备双向电流分断、快速重合等功能的直流断路器主电路拓扑设计及控制保护策略;20kA及以上关断能力的规模化半导体组件关键技术;500kV多断口串联的超高速机械开关毫秒级分断关键技术;500kV直流断路器工程成套集成设计及全工况等效试验技术。

考核指标:形成满足柔性直流系统应用的500kV高压直流断路器电气、结构、控制保护等成套的设计规范;研制具备双向电流分断、带快速重合闸功能的直流断路器样机一台(额定电压500kV、额定电流3kA、分断时间不超过3ms、分断电流不低于20kA);完成500kV高压直流断路器的型式试验或工程应用验证。

2.3 环保型管道输电关键技术(共性关键技术类)

研究内容:为提高大容量远距离输电能力和系统效率,研究环保型管道输电关键技术,具体包括:新型环保绝缘气体介质分子的设计与合成制备技术、理化特性与环保性能评估;新型环保绝缘气体介质放电的物性参数、工程用绝缘特性、灭弧性能;环保型管道输电用支撑绝缘子结构设计、批量化制造与工程试验技术;高性能环氧树脂复合材料在新型环保绝缘气体中的相容性及其调控技术,环保型绝缘气体中气固组合绝缘的性能评价;1000kV环保型管道输电系统的设计制造技术;管道绝缘系统老化机理及运维监测技术。

考核指标:新气体的全球变暖系数(GWP)低于SF6的10%,相同压力下绝缘性能和SF6相当、液化温度不高于SF6。研制1000kV交流输电管道用高性能环氧绝缘件和长度不小于15m的环保型输电管道样机,其操作冲击耐受电压≥1800

kV,雷电冲击耐受电压≥2400kV,局部放电小于5pC,通过型式试验。

2.4 大电网智能调度与安全预警关键技术研究及应用(共性关键技术类)

研究内容:针对大型交直流混联电网的一体化调度运行,研究大电网智能调度与安全预警关键技术,建设基于云计算理念的物理分布、逻辑统一的智能调控平台。具体包括:广域分布式调控系统实时透明访问技术;按需服务的电网模型构建技术,广域数据分布式一体化处理技术;源荷双侧不确定性的优化运行和控制技术;大电网安全风险前瞻预警技术,电网安全三道防线和系统保护协同技术;完成大型交直流混联电网的一体化调度运行平台开发和应用。

考核指标:研发具有高可扩展、高性能的统一调控支撑平台,支持跨地域的3个以上调控中心的实时分布式业务协同,电网实时分析预警规模10000节点以上(含10条以上直流输电线路)。电网负荷峰谷差降低5%,新能源消纳能力提高2%。完成省级及以上电网调度中心示范应用。

2.5特高压设备安全运行与状态评估方法(基础研究类)

研究内容:面向运行中特高压设备(变压器(含换流变压器)、电抗器、GIS)安全运行的科学问题,研究大尺寸、高场强条件下设备内部的电磁、介电特性以及设备外部的电磁暂态、绝缘的基础问题,具体包括:设备内部油纸组合、气固界面的多物理场(电、磁、热、流体)耦合及建模的理论与方法;油纸组合绝缘在交直流复合电压下绝缘性能的动态演化过程及规律;长期服役条件下油纸组合绝缘设备的老化特性及寿命预测方法;设备及其组成系统的电磁暂态过电压产生机理、宽频传播模型及在线监测方法;设备外绝缘的放电机理及其风险评估模型。

考核指标:所研究的理论和方法用于指导特高压设备的运行维护和制造,实现仿真模拟局部放电、沿面放电、绕组过热三种典型故障的发生发展过程,状态评估准确率≥90%。

3. 多元用户供需互动用电

3.1智能配电网微型同步相量测量应用技术(共性关键技术类)

研究内容:针对大规模分布式电源、电动汽车接入以及用户与电网供需互动对配电网安全可靠运行提出的挑战,研究配电网中可大规模部署的微型同步相量测量应用技术,具体内容包括:高精度微型同步相量测量装置及其最优布点方案;基于该装置的配电网故障诊断及精确定位方法;配电网运行状态估计方法;分布式电源、柔性负荷、用电营销等系统的相关信息集成机制、多维数据分析方法与协调控制技术;在含大规模分布式电源、电动汽车接入的配电网中开展示范验证。

考核指标:微型同步相量测量装置,电压电流幅值测量相对误差0.5%,频率测量误差小于0.005Hz,角度误差小于0.05度;故障检测准确率达99%以上;在含不低于30MW分布式电源的配电网中示范验证。

3.2 智能配电柔性多状态开关技术、装备及示范应用(应用示范类)

研究内容:为克服配电网中常规开关仅具备通和断两种状态的不足,增强配电网运行控制的灵活性,满足分布式电源消纳、高供电可靠性等定制电力需求,研究智能配电交流电力电子柔性多状态开关及应用技术。具体包括:智能配电交流电力电子柔性多状态开关装置;满足配电网分布式电源消纳、电能质量改善、运行优化与自愈控制技术要求的柔性多状态开关调控技术;柔性多状态开关系统接入模式及试验测试技术;完成示范工程。

考核指标:智能配电柔性多状态开关装置为三端、电压不低于10kV,容量不少于6MVA;运行在恒功率控制模式时,开关流过功率可控,误差小于1%;运行在恒压控制模式时,可实现重要负荷不间断供电,电压控制误差小于1%。示范工程中馈线负载均衡度不低于85%。

3.3电网信息物理系统分析与控制的基础理论与方法(基础研究类)

研究内容:研究电网信息物理系统的分析与控制的理论及方法,具体包括:复杂电网信息系统与物理系统的交互机理和建模理论;市场环境下互动电网的多源异构信息物理系统稳态和动态运行特性;配电网安全可靠性分析和风险预警评估的物理信息系统;研究基于混合信息物理系统模型的有源配电网实时优化控制方法;对所提出的理论和方法完成仿真验证。

考核指标:提出基于电网物理信息模型的高可靠性电网运行控制理论与方法。构建的电网信息物理系统综合仿真模型,其中控制对象不少于4000个,涵盖风电、光伏发电、水电和储能等多种能源形式,仿真计算能力支持15000个以上配电网网络节点。

4. 多能源互补的分布式供能与微网

4.1交直流混合的分布式可再生能源技术(共性关键技术类)

研究内容:开展交直流混合的分布式可再生能源发电的关键技术研究和装备研发,并完成示范验证。具体包括:多种分布式可再生能源交直流混合的系统结构与动态分析;交

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电力行业可再生能源并网发展

电力行业可再生能源并网发展

电力行业可再生能源并网发展

在电力行业可再生能源并网发展方面,近年来取得了显著的进展。可再生能源作为一种清洁、可再生的能源形式,具有广阔的发展前景和重要的战略地位。通过并网发展,可以实现可再生能源的大规模利用,促进能源结构的优化和电力行业的可持续发展。

一、可再生能源的定义与分类

可再生能源是指在人类利用过程中没有消耗殆尽,可以源源不断地得到的能源形式。目前广泛应用的可再生能源主要包括太阳能、风能、水能、地热能等。这些能源在自然界中都存在着丰富的资源,具有绿色、清洁、无污染等特点。

二、可再生能源并网发展的意义

1. 降低能源消耗:可再生能源的并网发展可以降低传统能源的消耗,减少对煤炭、石油等非可再生能源的依赖,为电力行业可持续发展提供源源不断的能源支持。

2. 减少环境污染:相比传统能源,可再生能源具有零碳排放和无污染的特点,通过大规模利用可再生能源,可以有效减少温室气体的排放,改善环境质量,为人类提供更加清洁的生活环境。

3. 推动经济发展:可再生能源的并网发展对提升电力行业产能和经济发展具有重要意义。通过发展可再生能源,可以增加相关产业的就业机会,推动技术创新和产业升级,为经济增长注入新动力。 三、电力行业可再生能源并网发展的挑战

1. 多能源并网管理:不同类型的可再生能源具有不同的特点和运行规律,如何在电力系统中实现多能源的有效并网管理是当前面临的重要挑战。

2. 储能问题:可再生能源的波动性和间歇性导致其发电的不稳定性,在实际应用中存在能源调峰和储能问题,如何解决这一问题是可再生能源并网发展的关键。

3. 规划与政策制定:电力行业可再生能源并网发展需要协调各方的利益关系,制定清晰的规划和政策,确保并网发展的顺利进行。

四、促进电力行业可再生能源并网发展的措施

1. 完善电力系统:通过完善电力系统的运行管理和技术支持,提高电力网络的稳定性和可靠性,为可再生能源的大规模并网提供技术支持。

2023年可再生能源电力消纳 责任权重及有关事项

2023年可再生能源电力消纳 责任权重及有关事项

2023年可再生能源电力消纳 责任权重及有关事项

2023年可再生能源电力消纳 责任权重及有关事项

1. 背景介绍

2023年可再生能源电力消纳是一个备受关注的议题。随着全球对可再生能源的追求和发展,可再生能源电力在未来几年将成为能源供应的主要来源之一。然而,可再生能源的消纳也面临一系列的挑战,包括技术、经济和政策等方面。本文将深入探讨2023年可再生能源电力消纳的责任权重及有关事项。

2. 责任权重的分析

在2023年可再生能源电力消纳中,各方的责任权重是一个关键问题。主要的责任方包括政府、能源供应商、消费者和社会。政府在可再生能源政策的制定、能源市场监管和技术支持等方面承担着重要的责任,应确保政策的合理性、市场的公平性和技术的可行性。能源供应商应积极推动可再生能源的开发和利用,提供稳定可靠的电力供应。消费者应加强对可再生能源的认知和支持,降低能源消费的浪费,鼓励使用可再生能源产品。全社会应加强对可再生能源的宣传和推广,提高可再生能源消纳的社会认可度。

3. 相关事项的讨论 在可再生能源电力消纳的过程中,还存在一些相关事项需要关注和解决。首先是技术问题。可再生能源的不确定性和波动性使得其消纳变得更加复杂和困难。对于可再生能源的预测、调度和储能等技术的研发和应用是解决这一问题的关键。其次是经济问题。可再生能源电力的成本仍然较高,与传统能源相比存在一定的差距。政府和能源供应商应共同努力,通过费用补贴和技术创新等手段,降低可再生能源电力的成本,以提高其市场竞争力。最后是政策问题。政府在制定可再生能源政策时应充分考虑经济、环境和社会的可持续发展,平衡各方利益,推动可再生能源电力消纳的发展。

4. 观点与理解

对于2023年可再生能源电力消纳的责任权重及有关事项,我持以下观点和理解。政府在可再生能源电力消纳中的角色至关重要,应加强政策制定与监管,促进可再生能源市场的健康发展。能源供应商应加大投资力度,提高可再生能源的供应能力和技术水平。消费者应增强对可再生能源的认知和支持,通过更节能环保的生活方式,减少能源消耗。社会应加强对可再生能源的宣传和推广,共同推动可再生能源电力消纳的实施。

新能源并网的关键技术研究

新能源并网的关键技术研究

新能源并网的关键技术研究

一、本文概述

随着全球能源结构的转型和可持续发展的需求,新能源已成为未来能源发展的重要方向。新能源并网技术作为新能源发电与电力系统的重要接口,其关键技术的研究与应用对于提高新能源的利用率、保障电力系统的稳定运行以及推动新能源产业的健康发展具有重要意义。本文旨在探讨新能源并网的关键技术,包括新能源并网的基本原理、并网控制策略、电能质量控制、并网保护以及未来发展趋势等方面,以期为新能源并网技术的发展提供理论支持和实践指导。

本文将介绍新能源并网的基本原理,包括新能源发电系统的基本构成、并网方式与并网条件等,为后续的研究奠定理论基础。将重点分析新能源并网的控制策略,包括最大功率点跟踪控制、有功功率和无功功率控制等,以提高新能源发电系统的效率和稳定性。电能质量控制也是本文的研究重点之一,将探讨如何通过有效的技术手段提高新能源发电的电能质量,以满足电力系统的要求。本文还将关注新能源并网的保护技术,研究如何防止并网过程中可能出现的故障和事故,保障电力系统的安全运行。

本文将展望新能源并网技术的发展趋势,分析未来新能源并网技术面临的挑战和机遇,并提出相应的建议和发展策略,以期为新能源并网技术的持续创新和进步提供参考。通过本文的研究,旨在为新能源并网技术的深入研究和实践应用提供有益的借鉴和指导。

二、新能源并网技术概述

随着全球能源结构的转型和可再生能源的大力发展,新能源并网技术已成为当今电力系统领域的热点和关键。新能源并网主要指的是将风能、太阳能等可再生能源产生的电力接入到传统的电力网络中,实现可再生能源的规模化利用。这一技术的核心在于如何确保新能源发电的稳定性和连续性,同时满足电网对电能质量、安全性、经济性等方面的要求。

新能源并网技术涵盖了多个方面,包括新能源发电的预测与调度、新能源电站的并网控制、电网适应性改造等。新能源发电的预测与调度是确保电网稳定运行的基础,通过对新能源发电的准确预测和智能调度,可以优化电网的资源配置,减少弃风、弃光等现象的发生。新能源电站的并网控制则关注于新能源电站与电网之间的接口问题,包括并网逆变器的控制、有功和无功功率的调节等,以确保新能源电力能够顺利并入电网。电网适应性改造则主要针对电网本身,通过升级电网设备、优化电网结构等措施,提高电网对新能源电力的接纳能力。

大规模新能源消纳能力的提升对策与控制策略研究

大规模新能源消纳能力的提升对策与控制策略研究

大规模新能源消纳能力的提升对策与控制策略研究

摘要:随着电力能源供需协同发展节奏的加快,大规模新能源消纳能力面临着考验与挑战,如何有效运用科学合理的方法对策,全面优化提升新能源消纳能力,备受业内关注。基于此,本文首先介绍了电力新能源消纳的基本内容,分析了当前电力新能源消纳现状及存在问题,从提高电力新能源功率预测精度等方面,提出了大规模新能源消纳能力提升对策与控制策略,论述了个人对此的几点认知。

关键词:新能源消纳能力;提升对策;控制策略;价值分析

目前电力新能源事业的发展取得显著成就,为经济社会能源结构改革带来了新鲜活力与动力。当前形势下,有必要立足实际,宏观审视大规模新能源消纳现状,综合施策,精准优化处理新能源消纳能力提升中的短板问题,本文就此展开了探讨。

1电力新能源消纳简述

在现代经济社会发展阶段中,电力能源的需求量连年攀增,使传统电力能源供应面临着严峻挑战与考验。从当前现状来看,在国家能源结构调整的宏观引导下,新能源发电在所有发电类型中的占比有所提升,但距离理想化的综合效果尚有较大差距,需要予以重点关注。与传统能源发电模式不同,新能源发电无需消耗煤炭、石油等不可再生资源,其可通过特定技术方法将风能、水能、沼气能和太阳等转换为可供经济社会生产生活使用的电能,不仅可显著降低发电过程中的经济成本,具有突出经济性,而且还可实现多类型资源要素的价值转换,促进绿色能源的有序替代。在此过程中,影响电力新能源消纳的因素多种多样,若不注重有针对性地识别与控制,则势必会影响其消纳能力与效果。通过提升大规模新能源消纳能力,可有效平衡新能源的出力波动,更加稳定地促进负荷的调节与转移,为经济社会发展提供优质、充足的清洁能源,更好地适应能源结构变化趋向,为经济社会可持续发展提供坚实保障[1]。

2电力新能源消纳现状及存在问题分析

2.1新能源消纳难、并网难

在风里发电与光伏发电等形势下,资源相对富集地区开始陆续出现消纳难、并网难的突出问题,这在区域经济因素、技术因素与体制因素等方面影响下,导致电力消费不匹配,困扰着电力新能源消纳能力的提升。纵观当前电力新能源消纳实际,普遍存在着弃风、弃水、弃光等现象,与相关部门大力扶持推进新能源发展的宏观导向相背离,新能源供应与需求之间的衔接效果不甚理想,限制非化石能源出力,电力平衡难度较大。

【科普】如何有效利用风能并做到风电的并网及消纳

【科普】如何有效利用风能并做到风电的并网及消纳

【科普】如何有效利用风能并做到风电的并网及消纳

编者按如果天不再蓝、电不够用,未来人类该如何选择?为了解决全球能源紧张和环境污染问题,大力发展清洁能源已成为缓解能源瓶颈的有效途径。利用清洁能源发电,能够减少对传统能源的消耗和对环境的污染,使我们的生活更加健康、节能低碳。风吹绿电来——如何有效利用风能不必说文人墨客笔下“春风又绿江南岸”“柳絮池塘淡淡风”所呈现的充满诗情画意的风,单只讲为人类传递信息的风筝、提供动力的风车和风帆,都是人类有效利用风的杰作。风能相对于传统的化石能源,是一种清洁能源,利用风能的最好途径就是将风能转化为电能使用。本期,就和你讲讲风能的特点,以及人们是如何利用风能发电的。1、风是如何形成的?风的能量主要来自于太阳能,太阳的辐射给地球上的空气加热时,地球大气受热并不均匀,温度高的地方空气上升,于是在地表形成了低压;温度低的地方空气下降,在地表形成了高压。高压和低压之间形成气压梯度,空气从高压区向低压区流动,就形成了水平运动的风。2、风按照强度分类,可以分为哪几级?你一定在天气预报中听到过类似这样的说法,“渤海风力6~7级转4~5级”。这里所说的“级”就是按照强度对风的分类,称为“蒲福风力等级”。它把风按照风速分为从0~12共13个等级,数字越高,风速越快,风中所携带的能量越大。为了方便记录,人们还给这13个等级的风分别起了名字:0级为无风,1级为软风,2级为轻风,3级为微风,4级为和风,5级为清风,6级为强风,7级为疾风,8级为大风,9级为烈风,10级为狂风,11级为暴风,12级为飓风。3、风能的特点是什么?我们来看看风能的特点:首先,风能的蕴量巨大。太阳辐射到地球的能量中,有2%转化为风能,这可是一个非常庞大的数字。地球上的风能约为27400亿千瓦,其中可以利用的约200亿千瓦,这个数量有多大呢?它是地球上可开发利用的水能总量的10倍!全世界每年燃烧煤炭得到的能量,还不到风能在同一时间内提供给地球能量的1%。风能最厉害的地方还不仅限于此。风能是可再生的,几乎可以说是取之不尽、用之不竭的。另外,风能是清洁能源,现如今人们使用的风能利用技术不会造成空气污染。然而有效地利用风能可并不简单,摆在人们面前的困难重重。

电力系统中的可再生能源消纳研究

电力系统中的可再生能源消纳研究

电力系统中的可再生能源消纳研究

可再生能源是指能够在人类活动时间尺度上持续且可再生的能源。电力系统中的可再生能源消纳是指将可再生能源如风能、太阳能、水能等转化为电能并纳入电网的过程。随着全球对于可再生能源的需求不断增加和环保意识的提高,电力系统中可再生能源消纳的研究逐渐成为关注的焦点。本文将从可再生能源的特点、电力系统中的消纳技术和面临的挑战等方面进行探讨。

一、可再生能源的特点

可再生能源具有以下几个显著的特点:

1. 环保和可持续性:可再生能源的利用不会产生二氧化碳等有害气体和污染物,对环境友好。此外,可再生能源来源广泛,具有可持续性,不会因为供应的枯竭而造成能源短缺问题。

2. 分散性:可再生能源的分布相对分散,如风能和太阳能的资源分布在不同的地域。因此,在电力系统中消纳可再生能源需要解决能源资源的跨区域输送问题。 3. 波动性:可再生能源的供应具有一定的波动性,如受天气条件、季节和时间的影响,风能、太阳能等资源的供应可能会有所波动。这就对电力系统的平衡和调度提出了新的挑战。

二、电力系统中的可再生能源消纳技术

为了更好地消纳可再生能源,电力系统需要采用一系列的技术和措施。以下是一些主要的消纳技术:

1. 输电和配电网升级:为了适应可再生能源的消纳,电力系统需要对输电和配电网络进行升级。提高输电和配电网的容量和灵活性,确保可再生能源的平稳接入电网。

2. 储能技术:储能技术可以将多余的可再生能源转化为电能存储起来,以便在需求高峰时释放出来。常见的储能技术包括蓄电池、抽水蓄能、压缩空气储能等。

3. 智能电网技术:智能电网技术可以实现对电力系统的精确监测和管理,使电力供需达到动态平衡。通过智能电网技术,可再生能源的消纳和调度可以更加高效和可靠。

4. 电力市场机制:建立合理的电力市场机制可以促进可再生能源的消纳。通过引入可再生能源配额和优惠价格政策,激励企业和个人增加可再生能源的开发和利用。 5. 跨区域调度和输电:针对可再生能源分布分散的特点,需要建立跨区域调度和输电机制,实现可再生能源的长距离输送和平衡。

电力系统中的可再生能源消纳与利用

电力系统中的可再生能源消纳与利用

电力系统中的可再生能源消纳与利用: 从现在到未来的转变

可再生能源是指能够在自然界中不断更新的能源,如太阳能、风能、水能和生物能。随着环保意识的增强和传统能源资源的枯竭,可再生能源成为了世界范围内发展能源的一个重要选择。然而,可再生能源的消纳与利用一直是电力系统领域面临的重大挑战之一。在本文中,我们将探讨电力系统中可再生能源消纳与利用的现状、问题以及未来的发展方向。

目前,全球各地的电力系统正面临着快速增长的可再生能源产能。例如,太阳能和风能的部署已经迅速增加,但由于其间断性和不稳定性,电力系统需要面临可再生能源消纳和利用的挑战。为了更好地消纳和利用可再生能源,我们需要关注以下几个方面。

首先,电力系统需要升级和完善现有的能源存储技术。能源存储技术可以储存多余的可再生能源,并在需要的时候释放出来,以满足电力网络的需求。目前,电池储能技术和水泵储能技术是比较成熟的能源存储解决方案。随着技术的不断进步,我们可以期待更多创新的能源存储技术出现,如氢能储能和热储能等。

其次,电力系统需要建设更加灵活和智能的电力网络。传统的电力网络主要是基于中央化的发电方式,并且是单向供电,难以适应可再生能源的大规模接入。因此,我们需要建设具有双向供电能力、能够实时监测和控制能源流动的智能电力网络。这样的电力网络可以实现大规模可再生能源的高效消纳和利用,并降低电力系统的运行成本。

此外,政策和法规的支持也是电力系统中可再生能源消纳与利用的重要因素。政府可以施行激励措施,鼓励企业和个人投资和使用可再生能源。例如,给予可再生能源发电项目补贴或税收减免等优惠政策,以促进可再生能源的消纳和利用。此外,政府还应制定相关法规,规范可再生能源的开发和管理,以确保可再生能源的安全和可靠性。

然而,电力系统中可再生能源消纳与利用面临着一些挑战。首先,可再生能源的不确定性仍然是一个问题。例如,风能和太阳能的变化性使得电力系统难以预测和调度能源供应。其次,可再生能源的接入需要投资庞大的电力网络升级和建设,以适应可再生能源的波动性。此外,还需要解决能源存储成本较高、可再生能源的传输损耗等技术问题。

电网中的大规模可再生能源并网技术研究

电网中的大规模可再生能源并网技术研究

随着世界各国对气候变化和减少碳排放的需求日益增加,大规模可再生能源并网技术的研究变得尤为重要。可再生能源包括太阳能、风能、水能等,而并网技术则是将这些可再生能源与传统的电力系统相连接和整合起来的一项关键技术。本文将讨论电网中的大规模可再生能源并网技术的研究进展,并探讨其应用前景和挑战。

1. 可再生能源并网技术的概念和意义

可再生能源并网技术是指将分布在电网各地的可再生能源发电装置连接到电力系统中,实现电力的生产、输送和分配。在电网中大规模运行可再生能源具有多重意义。首先,可再生能源是取之不尽、用之不竭的能源来源,其在供应电力的同时减少了对化石燃料的依赖,有助于减少温室气体的排放。其次,通过将可再生能源并入电力系统,可以提高电网的稳定性和可靠性。最后,大规模的可再生能源并网可以有效降低电力成本,减少对传统能源的依赖,提高国家和地区的能源自给率。

2. 大规模可再生能源并网技术的关键问题

在实现大规模可再生能源并网的过程中,还面临着一些关键问题。首先是技术问题。由于可再生能源的不稳定性和间歇性,如何将其与传统电力系统有效地整合起来,保持电力系统的稳定运行,是一个技术上的难题。其次是电网规划和运营问题。大规模可再生能源并网需要对电网进行充分规划和运营,以确保能够满足可再生能源的供给,并同时保证电网的正常运行。再次是经济问题。虽然可再生能源的成本在逐渐降低,但其建设和运营的成本仍然相对较高,如何降低成本并提高可再生能源的经济性是一个重要课题。

3. 大规模可再生能源并网技术的研究进展

目前,世界各国都在积极研究大规模可再生能源并网技术,并取得了一些重要的研究进展。一方面,研究人员提出了许多新的技术方案,如多电平逆变器技术、柔性交流输电技术和高渗透率可再生能源电力系统建模等。这些技术方案旨在解决可再生能源并入电力系统后可能带来的挑战,如电压和频率的波动等。另一方面,许多国家已经建立了大规模可再生能源并网的示范项目,对技术方案的可行性进行了验证。这些示范项目为进一步推广大规模可再生能源并网提供了宝贵的经验和教训。

方向一大规模可再生能源并网消纳资料讲解

“智能电网技术与装备”重点专项

2017年度项目申报指南建议

为落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》,以及国务院《能源发展战略行动计划(2014—2020年)》、《中国制造2025》和《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》等提出的任务,国家重点研发计划启动实施“智能电网技术与装备”重点专项。根据本重点专项实施方案的部署,现提出2017年度项目申报指南建议。

本重点专项总体目标是:持续推动智能电网技术创新、支撑能源结构清洁化转型和能源消费革命。从基础研究、重大共性关键技术研究到典型应用示范全链条布局,实现智能电网关键装备国产化。到2020年,实现我国在智能电网技术领域整体处于国际引领地位。

本重点专项按照大规模可再生能源并网消纳、大电网柔性互联、多元用户供需互动用电、多能源互补的分布式供能与微网、智能电网基础支撑技术5个创新链(技术方向),共部署23个重点研究任务。专项实施周期为5年(2016-2020)。

1. 大规模可再生能源并网消纳 1.1可再生能源发电基地直流外送系统的稳定控制技术(基础研究类)

研究内容:针对我国弱同步电网中可再生能源发电基地直流外送系统的稳定运行需求,研究系统的动态特性和稳定控制方法,具体包括:可再生能源发电与直流输电的交互影响机理及其机电/电磁动态分析与仿真技术;可再生能源发电基地动态特性分析方法;多可再生能源发电基地间的相互作用关系及相关电网动态特性分析方法;基于可再生能源发电、直流输电或专用装备的次/超同步振荡分析及抑制方法;计及可再生能源波动、交流系统故障和直流闭锁等因素的可再生能源发电基地稳定控制技术。

考核指标:提出弱同步电网中可再生能源发电基地直流外送系统的稳定控制理论与方法,建立5MW级含风/光发电、直流输电和常规电源的动态模拟平台,验证短路比<2条件下相关抑制方法的有效性。

1.2常规/供热机组调节能力提升与电热综合协调调度技术(应用示范类)

大规模新能源并网的新能源消纳能力和消纳空间方法研究及应用

第55卷 第1期2024年1月 太原理工大学学报JOURNALOFTAIYUANUNIVERSITYOFTECHNOLOGY Vol.55No.1 Jan.2024

引文格式:刘红丽,张立伟,李佳,等.大规模新能源并网的新能源消纳能力和消纳空间方法研究及应用[J].太原理工大学

学报,2024,55(1):120-126.

LIUHongli,ZHANGLiwei,LIJia,etal.Researchandapplicationofnewenergyabsorptioncapacityandab-

sorptionspacemethodofShanxipowergridbasedonlarge-scalenewenergygrid[J].JournalofTaiyuanUniver-

sityofTechnology,2024,55(1):120-126.

收稿日期:2023-05-15;修回日期:2023-07-06 第一作者:刘红丽(1985-),高级工程师,主要从事输电网规划、新能源消纳计算及新能源接入评审等研究,(E-mail)liuhonglifriend@大规模新能源并网的新能源消纳能力

和消纳空间方法研究及应用

刘红丽,张立伟,李 佳,李旭霞,梁 燕,王凯凯

(国网山西省电力公司经济技术研究院,太原030002)

摘 要:【目的】随着双碳目标的不断推进,新能源迎来了井喷式发展,新能源消纳能力和消纳

空间成为社会各界关注的问题。针对现有新能源消纳能力和消纳空间研究中,消纳措施比较单一

且多注重理论研究,适用性不强这一弊端,提出了具体的方法和流程。【方法】采用时间序列生产

模拟方法,基于全景电力系统运行模拟分析平台(NEOS),构建了大规模新能源并网的新能源消纳

能力和消纳空间方法和流程,研究测算了山西省“十四五”和“十五五”新能源消纳能力,在此基础上

采取消纳综合措施将其新能源利用率提升至95%以上,提高了新能源消纳能力。【结果】在新能源

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