中国工程院院士王成山:先进储能技术的应用与用户侧互动资源的挖掘将对新型电力系统源荷平衡至关重要
来源:欧宝手机网页版 发布时间:2023-12-25 16:33:22中国工程院院士,天津大学国家储能产教融合创新平台主任。长期从事配电系统与微电网技术探讨研究,在配电系统结构优化、微电网控制管理系统与装备等领域取得了系统性创新成果,技术获得广泛应用。成果获国家技术发明二等奖1项、国家科学技术进步二等奖3项;获何梁何利科学与技术进步奖、全国首届创新争先奖。所领导的团队入选教育部创新团队、科技部重点领域创新团队。
“充分挖掘电力供需互动环节的潜力,推广应用负荷需求侧响应与智慧用能等先进的技术,解决有关技术在示范落地、市场推广、运营体制机制上的瓶颈问题,是推动构建新型电力系统的关键性环节之一。”11月9日,在天津召开的2023年智慧用能与节能技术发展论坛上,中国工程院院士、天津大学教授、中国电机工程学会智慧用能与节能专委会主任委员王成山向行业同仁分享了有关电力系统供需互动有关问题的思考。
数据显示,我国电源侧的风光装机容量快速增加,2022年已达到7.5亿千瓦,占发电总装机的29.6%,而发电量在全部发电量中占比则达到了13.4%,尽管这一比例在逐年迅速增加,但距离2060年碳中和场景下50%以上的电量占比还相差很远。同时,在需求侧,我国2022年全社会用电量已达到8.64万亿千瓦时,电能占终端用能占比超过了27%,电动汽车保有量已达到千万辆级,而到2060年,这一些数据都会翻倍增长。这一些数据表明,在“双碳”目标下,我国电网的源-荷形态都将出现重大改变。
王成山指出:“电力系统的安全经济运行正面临着前所未有的挑战,在我国灵活性电力调节资源严重短缺的情况下,有效提升电力供需互动水平将成为保障系统安全和高比例新能源消纳的重要手段,先进储能技术的应用与用户侧互动资源的挖掘,将对新型电力系统源荷平衡至关重要。”
王成山表示,电力系统安全经济运行正面临着来自源、荷两侧的挑战:电源方面,我国2022年风光装机突破7.5亿干瓦,日最动上亿千瓦,预计2030年风光装机将超过1 2亿千瓦,火电装机比例逐渐降低,深度调峰能力不够,新能源出力具有波动性、间歇性等特征,对电网灵活调节能力提出更高要求;负荷方面,我国2022年电动汽车保有量超过一千万辆,电网中总负荷日最动同样超过一亿千瓦,随着空调、电动汽车等负荷迅速增加,季节性用电趋势和峰谷差愈加明显。电源与负荷的变化,使得大电网的安全稳定运行面临巨大挑战。
另一方面,我国配电网同样面临着巨大压力。据公开报道显示,今年河南省分布式光伏建设增速“狂飙”,截至今年6月底,新增光伏装机7.59吉瓦,山东等省的分布式光伏也发展迅猛。分布式光伏的“井喷”对配网的运行造成了空前挑战。王成山分析道:“分布式电源在一些地区的安全容量已高于实际负荷需求,导致从低压电网向高压电网反送电,进而导致线路与变压器过载、局部电压过高等问题出现。”为此,河南省发展和改革委员会于今年11月发布了《关于促进分布式光伏发电健康可持续发展的通知》(简称《通知》),《通知》对户用光伏备案主体进行了规范,开展分布式电源接入电网承载力评估工作,严格依照国家部署安排开展测算,根据配电网承载能力明确红黄绿区域,同时引导通过加快配电网建设、配套建设储能等方式,拓展发展空间。
前述分布式电源超过电网承载力的问题在全国各地都有不同程度的体现,国家能源局、国家电网公司也坚持应接尽接的原则,制定有利于分布式电源发展的政策,实施配网升级改造工程,加大有关技术研发应用,争取提出分布式电源“又好又快”并网的解决方案。
“实际上,不管是分布式电源还是沙戈荒新能源大基地外送,‘源随荷动’的时代已逝去,现在我们强调源荷互动,换言之要加强负荷侧参与电力系统调节的能力。”王成山进一步解释道,“如今,随着电动汽车技术不停地改进革新发展,为了让使用者更方便快捷,正在努力缩短电动汽车充电时间,在快充场景下,一台电动汽车快充功率就可能超过一个小区的变压器容量,可想而知今后电网企业要满足上亿辆电动汽车充电的难度之大。作为新型负荷,电动汽车的充电也需要与电网互动,未来若能够向电网放电,则将成为负荷侧一种更加有效的互动资源。”
根据预测,从现在到2060年,全社会用电量还将翻番,如今配电网已深感压力山大,随着未来用电量的进一步增长,配电网该怎么样应对?配电网能否随电量的增加再成倍地增加容量,即“再建一个配电网”,王成山认为,这个方案既不经济也不可行。“过去配电网建设速度之所以那么快,是因为与城镇化建设和经济发展实现了同步,早在城市建设之初,配电网就实现了与城市发展同步规划。如今,我国城市化进程已达到较高水准,由于环保、征地等限制性约束太多,城市电网想满足更多的电量需求,已经几乎不可能再采取大面积规划建设新线路扩容的方式,一定要采取新的措施或技术方法,例如着眼于将峰谷差缩小、将峰荷降低、优化配电网结构等等。”王成山进一步解释道。
在谈及未来实现“双碳”目标的技术路径时,王成山强调说:“就目前而言,最终哪项技术胜出要靠市场来决定。火电+CCUS、风光+储能、负荷侧挖潜等不同技术路线目前都有各自的应用场景和限制,我们一定要让市场来说话,快速推进电力市场建设,让市场更好地发挥资源配置的决定性作用。”
据王成山介绍,电力供需互动形式既体现在单侧互动也体现在双侧互动,供需单侧互动主要有供方发电权交易和需方用电权交易等,而供需双侧互动包括需求侧响应、虚拟电厂技术、源荷调度等。
王成山指出,电力供需互动依赖于市场机制、技术和政策支持。电力供需互动有多种目标,如移峰填谷、系统调频、局域电网源荷平衡、应急保供电等,建立市场环境下多时间尺度、多主体、多目标供需平衡主动响应的电价模型、激励机制是亟需解决的问题。需要尽快出台鼓励智能用电、负荷聚合商参与等一系列支持政策。在实际应用中,怎么样提高海量用户的互动意愿,进一步有效聚合用户资源并实现精准调控是电网供需互动技术的难点,需要提出行之有效的方案。
那么,就具体技术而言,电力供需互动有哪些主要的挑战和关键技术?王成山指出,电力供需互动技术领域目前主要有三大技术挑战和六项关键技术:
第一个技术挑战是规模化灵活资源动态聚合和特征提取。新元素大量融入负荷侧,加之电力市场改革促使多种新角色伴随而生,使得供需互动场景更多元,负荷资源更为复杂多变,数量多、分布广的规模化灵活资源动态聚合和特征提取难度极大。
第二个技术挑战是电力供需互动的精准调控。规模化可调资源具有高度随机性与地理分散性,受参与聚合方式、通信条件、市场机制和多场景业务需求不同的影响,有效实现规模化灵活资源聚合调控存在困难。
第三个技术挑战是多层级供需互动系统与控制终端。电网、园区、用户多层级供需互动支撑系统和终端控制能力不够,可靠传输、数据交互能力差,互动功能不完善,造成落实措施繁琐、实施效果差。
第一项关键技术是考虑隐私保护的多源数据融合技术。将来自不同主体、异构、多元传感器获取的数据和信息进行高效整合,考虑隐私保护和信息安全,做出更加客观、合理的决策和判断,支持市场机制下的电力供需互动。
第二项关键技术是灵活资源的精准画像与互动能力的评估技术。面向削峰填谷、新能源波动平抑等场景,考虑生产特性、用户行为等因素,构建涵盖工业、商业、居民、新型负荷等可调节负荷资源的精细化互动模型、进行多元场景下多类型负荷可调节潜力的精准量化评估,为电力供需互动提供支撑。
第三项关键技术是市场机制下基于云端的电网调控靶向决策。考虑电网、用户、社会等多方利益诉求,包含生成日前日内实时多阶段资源调控方案,考虑多类型用户调控指令响应的时滞差异,通过不同动态负荷的时序协同控制,兼顾经济性和公平性,实现多元负荷多时间尺度精准调控。
第四项关键技术是用户侧基于边端的供需互动自主响应决策。面向削峰填谷、新能源波动平抑等场景,采用可调节负荷资源自适应调节架构,支撑大规模多类型灵活资源分层聚合自适应调节策略,实现多元场景下边缘端控制。
第五项关键技术是电力供需互动管理平台。形成多层级、可视化、大规模灵活资源供需互动管理平台,具备分层分级分区管理、调度多样化源荷互动资源,满足区域电力系统的双向协调优化与聚合控制。
第六项关键技术是电力供需互动边缘控制终端。基于云边协同的多源异构系统实时同步机制,构建网络化多主体控制框架与自适应调控策略,并将其嵌入互动控制终端,使用户数据信息依据业务的需求自动流转,实现对连续、离散负荷和大型复杂负荷的快速、精确、经济控制。
展望未来,王成山认为,还有许多供需互动技术要进一步探索,例如推动基于大数据大模型的应用、着力提升工业高载能负荷灵活性、居民类海量负荷供需互动、工商业建筑光-储-直-柔互动模式的探讨,构建切实有效的车网双向互动体系、推动共享储能、虚拟电厂等技术的大范围、规模化应用等。“由于供需互动技术直接涉及广大新老用户,市场机制、互动模式、技术架构、硬件和软件系统都要一直创新并落地实施,虽然难度大但未来市场发展的潜力广阔。”王成山总结道。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更加多信息而非盈利之目的,同时并不意味着赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权属于原本的作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
新型储能是支撑“双碳”目标实现和新型电力系统建设的关键技术,规模化储能应用将成为新型电力系统的重要标志。不同储能技术路线各有优劣新型储能按照技术类别可大致分为机械储能、电化学储能、电磁储能、热储能和氢储能。其中,机械储能最重要的包含压缩空气储能、飞轮储能、二氧化碳储能、重力储能等;电化
12月23日,广东省政府与工业与信息化部在广州签署战略合作协议,共同推进广东高质量建设制造强省。工业与信息化部部长金壮龙、广东省省长王伟中签署协议并进行工作会谈,共同为国家地方共建新型储能创新中心揭牌。王伟中代表省委、省政府,对工业与信息化部长期以来给予广东经济社会持续健康发展的支持帮助表示
北极星储能网获悉,12月21日,北京市市场监督管理局印发《2023年北京市区域标准修订项目计划(第三批)》。本批计划将对102个北京市区域标准进行修订,这中间还包括《电力储能系统建设运行规范》(DB11/T1893-2021)。据悉,《电力储能系统建设运行规范》(DB11/T1893-2021)于2021年12月28日发布,2022年4
北极星储能网获悉,12月21日,光伏储能概念股明显大涨,截至本日收盘时,储能概念股上涨企业达241家,10家企业涨幅超过8%。从企业看,领湃科技以涨停的成绩领跑,德业股份、同力日升等也触及涨停,另外,固德威、科士达、锦浪等涨幅靠前。在今日股价上涨的储能企业当中,市值排名靠前的企业如下:从消
北极星储能网获悉,12月21日,江苏省政府印发《江苏省加强基础研究行动方案》,在重点方向中包含新能源与储能。其中提到,开展高效低成本规模化绿氢制取及储运、钙钛矿/叠层光伏、水伏能量转换、高能量密度储能、高安全低成本长寿命储能、零碳排放能源系统等前沿科技问题研究,实现能源系统深度数字化
北极星储能网获悉,近日,比尔·盖茨的突破能源基金(BreakthroughEnergyVentures)对FourthPower热能储能初创企业来提供支援,这在某种程度上预示着基金在长时储能方面加大投资力度。据悉,FourthPower公司的液态锡储能技术将可再生电力转化为热能,储存起来供之后使用。透过使用液态锡,该公司的热电池可在极高温度
经过几个月的联合调查,风力发电巨头rsted公司和液态空气储能系统提供商HighviewPower公司得出结论,将海上风电与液态空气储能系统技术相结合更具价值。2023年4月。双方开始做技术分析和经济评估,将rsted公司的海上风电设施与HighviewPower公司的液态空气储能技术结合起来。一份媒体声明宣布了这项
北极星储能网获悉,12月19日,国家管网集团储能技术有限公司在沪成立揭牌,上海市委副书记、市长龚正出席活动,与国家石油天然气管网集团有限公司董事长张伟共同为储能技术公司揭牌。同时,上海市黄浦区与国家管网集团储能技术有限公司签署了战略合作框架协议。据悉,储能技术公司注册在上海黄浦,注册
北极星储能网获悉,12月15日,国家管网集团储能技术有限公司在上海成立。公司法人代表赵罡,注册资本50亿元,营业范围含矿产资源勘查、建设工程设计、矿产资源储量估算和报告编制服务、储能技术服务、货物进出口、非食用盐加工等。据股权穿透信息,该公司是国家石油天然气管网集团有限公司全资子公司。
12月18日,西藏自治区水风光储能源技术创新中心(以下简称“创新中心”),以优异成绩顺利通过西藏自治区科学技术厅组织的建设期验收。这是西藏自治区首批四家创新中心中唯一评估为“优秀”的中心,将肩负起西藏清洁能源领域科技自立自强的光荣使命。创新中心由中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司(
北极星储能网获悉,12月18日,福建省企业技术中心拟认定名单公示,厦门海辰储能科技股份有限公司技术中心位列其中。详情如下:关于福建省企业技术中心拟认定名单的公示根据公司申请,按照《福建省企业技术中心认定管理办法》(闽工信法规〔2020〕9号)有关法律法规,经专家评审核查、有关部门核查、综合评
近日,由中国财富网发起的第一届中国财富“金狮”高水平发展优秀实践案例征集活动圆满结束,入选名单正式对外发布。据悉,此次评审收到大量知名境内外上市公司和金融机构的踊跃报名参与,征集活动旨在挖掘中国优秀的高水平质量的发展企业案例,通过案例征集、案例评选、案例推广等方式,展示中国企业积极践行新发
12月23日,广东省政府与工业与信息化部在广州签署战略合作协议,共同推进广东高质量建设制造强省。工业与信息化部部长金壮龙、广东省省长王伟中签署协议并进行工作会谈,共同为国家地方共建新型储能创新中心揭牌。王伟中代表省委、省政府,对工业与信息化部长期以来给予广东经济社会持续健康发展的支持帮助表示
北极星储能网获悉,近日,国家电投融和元储中标梅州综合保税区100MW/200MWh独立储能电站储能系统采购。据悉,梅州综合保税区独立储能电站项目是广东省能源局2023年新型储能电站年度建设规划及梅州市重点实施项目,共计建设200MW/400MWh电化学储能项目及其配套系统,并将储能电站升压后接入110千伏畲江
统凌科技于2011年创立于深圳,是一家集锂电池组和动力系统研发、生产、销售为一体的高科技公司。公司专注于两轮车、低速四轮车和储能电池及相关配套动力系统的产品研制与生产,拥有锂电池组、MCU、BMS、仪表、充电器等整车配套产品链生产线,且具备两轮车整车制造能力。2018年统凌科技受滁州市人民政府
12月22日,央视财经《经济信息联播》栏目报道了“储能市场‘冰与火’”的专题调查节目。今年以来,新型储能装机规模创新高。截至三季度末,我国新型储能新增装机同比增长超过920%。然而,国内储能行业却呈现“冰火两重天”的现象。江苏泰州一家公司正在进行投标前的标书核对。负责人和记者说,今年整个
昱能科技12月24日晚间公告,公司控股子公司领储宇能近日与西安西电新能源有限公司签订宁夏太阳山泉眼330变电站电网侧200MW/400MWh共享储能示范项目储能系统设备的采购合同,采购量为50MW/100MWh,合同所涉产品有200kW/372kWh储能一体柜、SCB11-37/3450箱变等;合同金额9158.06万元(含税)。该合同的签
智利时间2023年12月21日,中电国际所属太平洋水电智利公司签发Atacama储能项目开工令,标志着该项目郑重进入建设阶段。Atacama储能项目位于智利北部科皮亚波市附近中电国际投资的Atacama及Solar9在建光伏项目升压站内,装机容量113MW/243MWh,计划于2024年底与光伏项目一同并网投产。山东电力工程咨询
北极星储能网获悉,日前广州广合科技股份有限公司用户侧储能项目(二期)EPC总承包中标候选人公示。公告显示,第一中标候选人为广州恒运电力工程技术有限公司,投标总价10880000元,单价1.6646元/Wh,第二中标候选人为广东晶正科技有限公司,投标总价10780496元,单价1.6494元/Wh。本次项目概况与招标
迪拜时间12月19日至21日,第十五届中国(阿联酋)贸易博览会在迪拜世贸中心盛大举行。中国(阿联酋)贸易博览会是中国在阿联酋最大的自办类商品贸易展会,辐射海湾六国、西亚七国、非洲及欧洲南部国家,贸易覆盖人口超过13亿。本次展会吸引了超过3000家优秀中国制造企业参加,布展面积达70,000㎡。爱贝
储能指数十一月单边快速下跌,指数收为942.16。本月下跌11.23%,同期创业板指下跌2.32%。跌幅为指数运行来单月最大。与2021年初相比下跌5.79%,同期创业板指数下降35.19%。2023年前11个月储能指数下跌25.81%,同期创业板指数下跌18.07%。图12021年1月-2023年11月储能指数运作情况数据来源:CNESA图2同
中能建储能科技积极践行“30·60”目标要求。结合工业4.0技术战略,将新一代信息技术与产线制造深层次地融合,利用信息技术促进产业变革,坚持创新驱动,质量为先,打造行业标杆的数字化智能工厂。一、制造能力湖北武汉基地为总部,目前已建成2条智能化产线GWh以上,甘肃张掖、云南鹤庆分基
为进一步发挥宁夏新能源资源开发利用效益,推动制造业产业高水平质量的发展,近日,自治区发展改革委印发了《关于做好源网荷储一体化项目建设的通知》。《通知》充分结合宁夏“绿电园区”试点和近年来区内外实践经验成果,对源网荷储一体化项目建设、并网、运营管理和审批实施程序进行了细化规范。宁夏风光资
12月23日,全国顶级规模的风光储一体化示范项目——三峡集团所属三峡乌兰察布新一代电网友好绿色电站示范项目二、三期并网。这是国内首个实现风光储场站一体化智慧集控的新能源项目,也是首个储能配置规模达到千兆瓦时的新能源场站。项目建成后,预计年发电量约63亿千瓦时,相当于节约标煤约203万吨,
寒潮来临。伴随气温骤降而来的雨雪冰冻,常常会给电力检修带来不便。而在浙江东阳,调度人员只需在调度大厅遥控量子开关,便能够远程控制横店星耀开闭所内设备,隔离所内故障线路、改变供电潮流,有效提升配网线路运行稳定性。这得益于浙江开展的电力设施量子化改造。随着新型电力系统建设推进,海量光
12月22日,宁夏自治区发展改革委关于做好源网荷储一体化项目建设的通知。根据通知,源网荷储一体化项目按照“自主调峰、自我消纳、自发自用”原则,由同一投资主体建设电源、电网、负荷、储能,作为一个市场主体统一规划建设、统一接入并网、统一调度运营,分属不同投资主体的应成立合资公司。组织实施
北极星储能网获悉,12月22日,宁夏发改委印发关于做好源网荷储一体化项目建设的通知。文件明确了储能侧要求:“一体化”项目综合新能源发电特性及负荷特性,自主确定储能建设方式和规模,已建成的调节电源不得参与构建源网荷储一体化项目。“一体化”项目中配套储能设施不能作为独立主体参与辅助服务等
争当能源革命先行者,促进能源产业清洁低碳转型——党的二十大报告说明,“加快规划建设新型能源体系”。《2030年前碳达峰行动方案》提出,构建新能源占比逐渐提高的新型电力系统,推动清洁电力资源大范围优化配置。新型电力系统是新型能源体系的重要组成和实现“双碳”目标的关键载体。作为能源革命综
12月中旬以来,东北地区迎来新一轮大范围寒潮天气,气温普降12~14摄氏度,平均气温低于零下20摄氏度。东北地区用电需求迅速增长。12月19日,东北电网最大负荷创新高。国家电网有限公司东北分部认真落实公司电力保供工作部署,组织区内省级电力公司和发电企业细化制订8方面15项具体措施,最大限度挖掘保
北极星输配电网获悉,日前,青岛市委办公厅、青岛市人民政府办公厅发布关于印发《美丽青岛建设规划纲要(2022—2035年)》(以下简称《规划纲要》)的通知。《规划纲要》指出,建立绿色多元能源体系。稳步推进能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变。合理控制化石能源消费,推进煤炭清洁高效
北极星输配电网获悉,近日,宁夏自治区发展改革委下发《关于做好源网荷储一体化项目建设的通知》,充分结合“绿电园区”试点和近年来区内外实践经验成果,通过推进电力源网荷储一体化项目建设,探索绿色电力专线直供,推动宁夏产业零碳(低碳)化、绿色化,加快宁夏能源转型发展。通知要求,源网荷储一
12月19日,东北电网最大负荷达8116万千瓦,同比上涨8.7%。国网东北分部源网荷储四方面同向发力,提高全网保供能力327万千瓦。目前,东北电网运行平稳,电力供应充足。该分部组织各省(区)公司和发电企业细化制定8方面15项具体措施,最大限度挖掘保供能力。在电源侧,强化煤电机组“非停”、受阻考核管
北极星储能网获悉,12月19日,青海盐湖创融黄河水电察尔汗工业园53万千瓦源网荷储项目环评公示,项目位于青海海西州格尔木市,总投资24.3亿元,由青海盐湖创融投资有限公司投建,该公司是由青海盐湖工业股份有限公司和青海黄河上游水电开发有限责任公司共同持股。项目电源侧建设总规模530MW光伏,其中