洪宇 陳輝

摘要：新型電力系統(tǒng)是國(guó)家電力系統(tǒng)低碳發(fā)展的前提和保障，本文系統(tǒng)介紹了我國(guó)新型電力系統(tǒng)的特征，指出了雙碳目標(biāo)下新型電力系統(tǒng)規(guī)劃所面臨的新問(wèn)題，提出了新型電力系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，為雙碳目標(biāo)下的新型電力系統(tǒng)規(guī)劃新問(wèn)題的解決指明了方向。

關(guān)鍵詞：雙碳目標(biāo);新型電力系統(tǒng);電力系統(tǒng)規(guī)劃;問(wèn)題;技術(shù)

引言

碳排放問(wèn)題是全球關(guān)注問(wèn)題，很多國(guó)家已經(jīng)將“碳中和”或者“零碳”等作為國(guó)家氣候目標(biāo)，形成國(guó)家戰(zhàn)略。我國(guó)屬于煤炭資源型國(guó)家，早期煤炭開(kāi)采和利用量比較大，低碳結(jié)構(gòu)性變革迫在眉睫。做好雙碳工作已經(jīng)成為了我國(guó)2021年的重點(diǎn)工作任務(wù)。電力系統(tǒng)的碳排放量對(duì)于我國(guó)碳排放量的總體水平具有較大影響，“碳達(dá)峰”、“碳中和”需要電力系統(tǒng)大力發(fā)展可再生能源、提高電能消費(fèi)比重，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的高碳電力系統(tǒng)模式，形成低碳或者零碳電力系統(tǒng)新模式。

1我國(guó)新型電力系統(tǒng)的特征

1.1電力供應(yīng)主體地位更加突出

新型電力系統(tǒng)突出體現(xiàn)了新能源在電力系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展中的地位，更加智能化、安全化、可控化，靈活性更強(qiáng)?？深A(yù)見(jiàn)的可再生能源逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏οM(fèi)的增量主體，呈現(xiàn)出規(guī)模大、占比高、質(zhì)量佳和市場(chǎng)化程度高等特點(diǎn)?？稍偕茉磳?duì)于電力系統(tǒng)的發(fā)展帶來(lái)很大不確定性問(wèn)題，可能會(huì)制約新能源的高消費(fèi)水平?；痣姍C(jī)組在利用低碳技術(shù)的同時(shí)，應(yīng)當(dāng)承擔(dān)起靈活性調(diào)節(jié)的功能，將傳統(tǒng)的電量供應(yīng)主體轉(zhuǎn)變?yōu)樾滦偷碾娏?yīng)主體。

1.2電網(wǎng)系統(tǒng)輸送效率不斷提升

新型電力系統(tǒng)的電網(wǎng)輸電通道利用率更高，電能傳輸方式中跨區(qū)輸送可再生能源已經(jīng)成為主要方式，規(guī)?；男履茉床粩嘟尤?，柔性輸電技術(shù)應(yīng)用于電網(wǎng)系統(tǒng)，電網(wǎng)系統(tǒng)呈現(xiàn)出高度電力電子化特點(diǎn)，電網(wǎng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性發(fā)生變化，要求電網(wǎng)系統(tǒng)不斷提升故障耐受能力。傳統(tǒng)的集中電網(wǎng)將逐步退出新型電力系統(tǒng)，小型、分散的電源將更加適合電網(wǎng)扁平化的發(fā)展趨勢(shì)。

1.3用戶體驗(yàn)度和能源利用率不斷提高

新型電力系統(tǒng)的電能替代程度將進(jìn)一步提高，以電能為中心的能源系統(tǒng)消能將進(jìn)一步增強(qiáng)，更多新型負(fù)荷和多元化的儲(chǔ)能設(shè)備將被應(yīng)用于新型電力系統(tǒng)中，新型電力系統(tǒng)的管理水平將不斷提高，管理更加高效、可控，不同種類(lèi)的負(fù)荷資源將參與到用戶需求響應(yīng)，新型電力系統(tǒng)的能源利用率將不斷提高。

2雙碳目標(biāo)下新型電力系統(tǒng)規(guī)劃所面臨的新問(wèn)題

2.1低碳電力呈現(xiàn)市場(chǎng)化發(fā)展新格局

雙碳目標(biāo)下新型電力系統(tǒng)的低碳要求為電力市場(chǎng)的發(fā)展注入了新鮮的血液、賦予了新的時(shí)代內(nèi)涵。未來(lái)的碳交易市場(chǎng)將轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏κ袌?chǎng)的重要組成內(nèi)容。低碳要求作為新型電力系統(tǒng)的基本應(yīng)用場(chǎng)景，應(yīng)當(dāng)采取有效措施對(duì)電力市場(chǎng)的發(fā)展、碳市場(chǎng)的交互方法進(jìn)行深度研究和系統(tǒng)分析，對(duì)電力系統(tǒng)發(fā)展提出了更高、更嚴(yán)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，指明了雙碳目標(biāo)下新型電力系統(tǒng)市場(chǎng)化發(fā)展的新格局，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。

2.2電力系統(tǒng)發(fā)展的不確定性突顯

雙碳目標(biāo)下新型電力系統(tǒng)受到電源供應(yīng)波動(dòng)的影響以及用戶對(duì)于用電隨機(jī)性的要求影響，新型電力系統(tǒng)所面臨的不確定性廣泛存在。如何適應(yīng)電源供應(yīng)和用戶需求的不確定性，做好電力系統(tǒng)運(yùn)行的各個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)我國(guó)新型電力系統(tǒng)的發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)。針對(duì)電力系統(tǒng)發(fā)展的不確定性，采取建立電力系統(tǒng)模型，呈現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行場(chǎng)景，對(duì)電力系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行模擬和預(yù)測(cè)，將是未來(lái)電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

2.3電力系統(tǒng)的規(guī)劃主體不斷增多

傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)到配電網(wǎng)的規(guī)劃、輸電網(wǎng)的規(guī)劃以及電源的規(guī)劃等環(huán)節(jié)。但是，雙碳目標(biāo)下新型電力系統(tǒng)規(guī)劃主體更多，不僅需要考慮電力系統(tǒng)的電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和負(fù)荷側(cè)，還需要考慮電量平衡所涉及的利益主體。如果還停留在傳統(tǒng)電力運(yùn)行模式，僅僅考慮某個(gè)環(huán)節(jié)的規(guī)劃，已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)新型電力系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的互動(dòng)需要，應(yīng)當(dāng)做好包括儲(chǔ)能在內(nèi)的多主體協(xié)同規(guī)劃。

3雙碳目標(biāo)下新型電力系統(tǒng)規(guī)劃的關(guān)鍵技術(shù)

3.1低碳電力市場(chǎng)機(jī)制

低碳電力市場(chǎng)已經(jīng)成為了電力系統(tǒng)發(fā)展的必然發(fā)展趨勢(shì)，采用電力市場(chǎng)機(jī)制分析內(nèi)部碳交易市場(chǎng)和電力市場(chǎng)的交互機(jī)制、運(yùn)營(yíng)模式等成為了研究熱點(diǎn)。在碳市場(chǎng)交易規(guī)則尚未統(tǒng)一建立的背景下，認(rèn)知度較高的碳配額方法包括免費(fèi)分配和拍賣(mài)兩種。我國(guó)已經(jīng)建立了多個(gè)碳交易試點(diǎn)，積累了碳交易市場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。在電力市場(chǎng)和碳交易市場(chǎng)交互發(fā)展的基礎(chǔ)上，構(gòu)建出適合我國(guó)發(fā)展的低碳電力市場(chǎng)機(jī)制和運(yùn)行模式，是新型電力系統(tǒng)規(guī)劃發(fā)展運(yùn)行的基本前提。應(yīng)當(dāng)根據(jù)碳排放額度，探索建立適合碳排放規(guī)則的電源結(jié)合和電網(wǎng)架構(gòu)。

3.2源荷精準(zhǔn)化預(yù)測(cè)

新型電力系統(tǒng)的隨機(jī)性更強(qiáng)，對(duì)清潔能源的隨機(jī)特性進(jìn)行精準(zhǔn)建模和預(yù)測(cè)是雙碳目標(biāo)下新型電力系統(tǒng)規(guī)劃發(fā)展的必要前提。模型的預(yù)測(cè)結(jié)果直接影響著電力系統(tǒng)方案的制定和規(guī)劃方案實(shí)施的有效性，按照時(shí)間尺度可以分為超短期預(yù)測(cè)、短期預(yù)測(cè)和中長(zhǎng)期預(yù)測(cè)。新型電力系統(tǒng)模型涉及到各種因素的影響，需要通過(guò)不斷嘗試和影響因子的調(diào)整提高源荷精準(zhǔn)化預(yù)測(cè)水平。

3.3多主體協(xié)同規(guī)劃

隨著可再生能源的不斷接入、輸配系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用以及用戶需求程度的不斷加深，發(fā)-輸協(xié)同規(guī)劃、源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)協(xié)同規(guī)劃以及多能流協(xié)同運(yùn)行的配網(wǎng)規(guī)劃等多主體協(xié)同規(guī)劃進(jìn)一步加強(qiáng)。同多主體協(xié)同規(guī)劃研究的成熟度不盡相同，在不確定性處理、建模思路等方面的研究成果可以為新型電力系統(tǒng)規(guī)劃提供借鑒。

4結(jié)語(yǔ)

雙碳目標(biāo)下的新型電力系統(tǒng)規(guī)劃發(fā)展是未來(lái)電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)，面對(duì)低碳電力呈現(xiàn)市場(chǎng)化發(fā)展新格局、電力系統(tǒng)發(fā)展的不確定性突顯、電力系統(tǒng)的規(guī)劃主體不斷增多等諸多問(wèn)題，應(yīng)積極探索雙碳目標(biāo)下新型電力系統(tǒng)規(guī)劃的關(guān)鍵技術(shù)，助推雙碳目標(biāo)下新型電力系統(tǒng)規(guī)劃發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]別朝紅，馬溪原.數(shù)字賦能新型電力系統(tǒng)構(gòu)建良性“碳中和”電力行業(yè)生態(tài)[N].經(jīng)濟(jì)參考報(bào)，2021-07-12（007）.

[2]夏溢.都市型電力系統(tǒng)在雙碳目標(biāo)下的發(fā)展要求和面臨挑戰(zhàn)[J].上海節(jié)能，2021（06）：564-569.

[3]潘愛(ài)強(qiáng)，杜鳳青.“雙碳”背景下上海城市能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建技術(shù)需求分析[J].電力與能源，2021，42（03）：368-372.