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    管理创新    
  “源网荷储”互动推动能源变革(2019-01)  
企业管理杂志 发布时间:19-04-01        
   

在构建互动管控平台的基础上,需要在电源、电网、负荷和储能之间建立起智能友好的互动机制,推动“源随荷动、源网互动、网荷互动、网储互动”。



文/何大春



关键词:能源变革  “源网荷储”智能互动  安全绿色电力  国网江苏省电力有限公司

     经过长期发展,我国已成为世界最大的能源生产国和消费国。然而,以传统化石能源为主的能源结构、以高能耗高污染为主的产业结构和以低效率高排放为主的用能方式,带来生态破坏、环境污染和气候变化等一系列严峻挑战,推动能源变革、实现能源清洁低碳转型已经刻不容缓。
     以电为中心促进清洁能源规模化发展,是优化能源电力供应结构、推动能源供给侧结构性改革的重要任务。受制于清洁能源发电出力的随机性、间歇性,电源与电网发展缺乏统筹协调、跨区输电通道建设滞后、系统调峰能力不足、市场机制不健全等各种因素,电网弃风、弃光等现象依然存在,制约了清洁能源的持续健康发展。
     发挥电网配置资源平台作用,建立多方互利共赢机制,推动电力市场主体共同参与资源配置的互动管理,是破解这一难题的关键。重点是加强“源-网-荷-储”互动管理,推动电网由传统单一的电源适应负荷变化模式,转变为“源随荷动、荷随网动”的源网荷储智能互动模式,不断提升电网灵活调节能力和弹性恢复能力,从而实现“更加安全绿色的电力供应、更加经济高效的电力消费、更加互动共享的电力服务”的目标。
    
一、以大规模源网荷储互动管控平台为支撑
     “源-网-荷-储”互动管理离不开先进技术应用支撑。以国网江苏省电力有限公司(下称国网江苏电力)实践为例。作为经济大省、资源小省,江苏是典型的能源输入型地区,外电入苏是必然选择,然而大量清洁能源接入会带来电网电压越限和潮流过载等问题。在实践中,重点是构建以“互联网+清洁能源”为本质特征的“源网荷储”互动在线管控平台,保障可再生能源的大量接入,以及大规模、远距离区外来电的输送要求。需要着力打造三大系统:
一是建设大规模供需互动系统,实施负荷分类管理。研发应用负控终端设备管理模块,获取大用户、海量居民、分布式电源、电动汽车、储能单元等负荷资源分布信息,实施负荷的集中、统一调度管理。
二是建设大电网安全控制系统,确保系统安全可控在控。以提高系统安全防护能力为导向,及时感知、预警、切除运行故障。在发生电力输送严重故障时进行紧急控制,在毫秒的时间内按负荷重要性切除大用户、电厂辅机、大型抽水泵等可中断负荷,实现负荷控制与发电机组快速调节功能的相互协同。
三是建设泛在信息通信系统,促进信息流互动集成。综合应用大数据、云计算等现代信息技术,打造泛在信息通信系统,集约整合数据信息资源,实现电源侧、电网侧、用户侧等多领域数据的集成融合与信息共享,及时感知电网自身状态的变化,以及电源点、负荷点的相关信息。
    
二、以源网荷储互动机制为抓手
     在构建互动管控平台的基础上,需要在电源、电网、负荷和储能之间建立起智能友好的互动机制,推动“源随荷动、源网互动、网荷互动、网储互动”。
源随荷动。通过电力系统实施资源配置平衡策略,不断提高常规发电机组的调节响应能力以适应负荷的动态变化。例如,建立发电机组调节性能实时监测平台,将江苏省近8000万千瓦火电机组纳入在线测试评价,全面督促发电企业提高调节能力。
源网互动。加强电源与电网互动,应用灵活交直流输电技术、微网等技术,通过新能源电源精细化功率控制、电网变压器灵活调节等方式,有效降低新能源出力波动对电网安全稳定运行的影响,提高电网适应新能源接入的能力。
网荷互动。在与用户签订协议、采取激励措施的基础上,将负荷转化为电网的可调节资源,根据电网故障处置和资源平衡的需要进行精准、柔性、实时控制。在实践中,按照“谁参与谁受益”的原则,运用双边协定等经济手段,积极引导海量负荷资源自主自愿调整电力消费模式,参与源网荷储互动。国网江苏电力先后开发应用了有序用电智能决策系统等多个平台,通过日前、日内、实时以及紧急等多种优化控制策略,实现各类负荷的灵活调控。2017年,已具备260万千瓦毫秒级、376万千瓦秒级可中断负荷的实时控制能力,为提升供需精准匹配能力、增强客户互动体验提供有力支撑。
网储互动。充分发挥储能装置的双向调节作用。储能就像大容量的“充电宝”,在用电低谷时作为负荷充电,在用电高峰时作为电源释放电能,其快速、稳定、精准的充放电调节特性,能够为电网提供调峰、调频、备用、需求响应等多种服务。在实践中,可以通过加快推广应用电化学等储能装置,充分发挥其“补峰填谷”作用,平滑负荷曲线,提升电网供电能力和瞬时平衡能力。
    
三、以多方共赢激励机制凝聚合力
1.建立需求侧响应激励机制。积极推动用户侧负荷管理从行政化的有序用电方式向市场化的需求响应方式转变。通过经济杠杆调配负荷需求,尖峰电价增收的电费专款专用,全部用于补贴实施需求响应的用户,有效转移用电尖峰负荷,拓展电网安全裕度,提升电网对清洁能源发电的消纳能力。例如,《江苏省电力需求响应实施细则》明确对工业用户实施电力需求响应降低的高峰电力负荷每千瓦补贴20.3元,非工空调调控下降的负荷每千瓦补贴10元。2016年7月,首次启动全省范围内电力需求响应,参与用户达到3154户,其中工业用户1283户、非居民空调用户1550户、居民用户321户,实际响应负荷352万千瓦,有效降低电网峰谷差18.47%,单次需求响应量位居世界第一。
2.建立可中断负荷共享有偿机制。构建源网荷储辅助服务市场,在与客户协商基础上,建立平等公正的合约保障体系,将空调、照明等非生产性负荷以及部分不影响客户安全生产的辅助性负荷接入系统,规范精准控制负荷的规划部署、注册登记、征用计划、征用实施及恢复送电保障等全过程流程,实施有效的网荷互动。在江苏实践中,按照中断持续时间10分钟以内补贴20元/千瓦,10〜30分钟补贴50元/千瓦,30〜60分钟补贴100元/千瓦的标准在全省开展互动协议的签订工作。同时,可以在愿意参与互动的负荷超过需求负荷数量时,采用市场化竞价模式,挑选价格较低的客户优先参与源网荷储互动,降低激励资金支出。
     面向未来,需要进一步发挥电网在连接能源生产侧与消费侧的枢纽作用与平台优势,积极推动源网荷储“四位一体”协同互动;与此同时,也需要推动政府出台源网荷储互动支持性政策,不断提升电源、负荷积极参与互动的积极性,更好地促进清洁能源消纳,共同服务能源绿色转型,助力能源生产消费革命。■


作者单位 国网江苏省电力有限公司

 

 
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