面向新型电力系统的微电网与大电网协同关键问题研究

“双碳”目标下,我国新型电力系统的低碳化、清洁化转型进一步提速。为有效应对 复杂多变的国际形势,切实保障我国能源供应安全,必须开发和利用好用户侧资源和分布 式电源,加强本地自平衡能力,实现源网荷储一体化项目、微电网等自平衡单元和大电网 的协同发展。
2015年以来,国家能源局颁布了系列文件,引导、支持微电网取得了一定的发展。 总体来看,当前微电网、源网荷储一体化项目等自平衡电源的开发与利用还存在一些问题, 包括微电网的应用场景和运营模式及对大电网影响尚不清晰,对于多元负荷、储能、分布 式能源等多种自平衡单元的灵活资源特性匹配的研究不够深入,以及缺少相关政策体系和 市场机制引导微电网健康发展。为此,本课题在总结微电网等自平衡单元与大电网协同发 展面临问题的基础上,分析微电网典型应用场景和运营模式,提出微电网与大电网协同发 展关键举措以及相应的政策建议,为保障我国能源安全、实现“双碳”目标提供有力支撑。
课题组发现,目前微电网与大电网的协同发展存在几大问题,包括社会各界对微电网 认识不统一,对微电网的概念和内涵理解存在偏差;微电网政策指引不明晰,影响微电网 与大电网协同规范发展;微电网相关技术成熟度和稳定性需要满足大电网的需求。
我国微电网应用场景丰富,主要包括商企建筑微电网、工业园区微电网、居民护用微 电网、村镇社区微电网和偏远地区微电网等。为实现运行效率和用能成本最优,不同场景 的微电网都需要由统一的运营主体进行整体运营,并对内部电源、电网、储能、用户等不 同主体及外部电网进行协调。根据与大电网关系不同,可以分为并网自用型、并网公用型 和独立型微电网。
我国微电网与大电网协同发展具备良好基础。技术成熟度的提升、政策的有力支持、 市场需求的持续增长、经济性的逐步改善以及运行模式的不断创新,共同构成了微电网与 大电网协同发展的良好基础,为实现清洁、高效、可靠的电力系统提供了可能。
课题组认为,推动微电网与大电网协同发展,可以从强化顶层设计、提升调控能力两 方面入手。在强化顶层设计方面:一是强化规划统筹引领,开展微电网与输配电网协同规 划,充分发挥输配电网资源优化配置平台作用,做好微电网项目需求收集,引导不同电压 等级、不同类型并网型微电网合理布局。二是推动关键技术创新,攻关微电网与输配电网 协同规划技术、微电网“源网荷储”一体化控制技术、远程运维技术,建设微电网在线监 测系统。三是完善技术标准体系,健全微电网规划设计标准,明确微电网的负荷需求分析、 电源配置、网架布局、继电保护、能量管理系统等规划设计原则。
在提升调控能力方面:一是提高协调运行水平,对于10千伏及以上微电网,按照调 度协议确定的交换功率,优化系统调节资源,明确电网容量裕度,保障新能源足额消纳。 二是差异化参与需求响应,为不同电压层级微电网提供响应能力评估、参与策略制定等服 务,优先将微电网纳入可调节资源库,细化入库资源多时空维度调控特性。三是建立高效 信息共享机制,及时、规范、准确公开影响微电网运行的各类电网数据,辅助微电网优化 运行策略,进一步提升微电网新能源消纳水平和供电质量。

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