在“雙碳”目標(biāo)的驅(qū)動下,中國的新能源裝機將持續(xù)快速增長,并最終形成以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。新能源的資源特性將會給電力系統(tǒng)的規(guī)劃和調(diào)度運行帶來巨大挑戰(zhàn)。伴隨儲能技術(shù)進步和新型儲能出現(xiàn),儲能的大規(guī)模應(yīng)用是突破新能源發(fā)展瓶頸的有效手段之一,在提升電力系統(tǒng)靈活性、促進新能源消納和保障電網(wǎng)安全等方面具有顯著優(yōu)勢。
為了展示新能源、儲能協(xié)調(diào)規(guī)劃與優(yōu)化調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域的最新進展和發(fā)展趨勢,共享最新學(xué)術(shù)和技術(shù)成果,《中國電力》編輯部特別組稿了“含大規(guī)模儲能的新能源電力系統(tǒng)協(xié)調(diào)規(guī)劃與優(yōu)化調(diào)度技術(shù)”專欄,我們有幸成為該專欄的特約主編,負(fù)責(zé)相關(guān)約稿、組稿和審稿等工作。在此過程中得到了編輯部及相關(guān)領(lǐng)域?qū)<覍W(xué)者的大力支持,在眾多投稿中本專欄錄用7篇稿件,包括綜述類文章2篇、技術(shù)類文章5篇,主題涵蓋了儲能規(guī)劃與評估、源-網(wǎng)-儲協(xié)調(diào)優(yōu)化配置、儲能多能互補系統(tǒng)運行優(yōu)化3個方面,詳細(xì)內(nèi)容介紹如下。
(1)儲能規(guī)劃與評估。
西安交通大學(xué)古宸嘉、王建學(xué)等人對新能源集中并網(wǎng)下大規(guī)模集中式儲能的規(guī)劃研究進行了綜述和歸納,分析了儲能的引入對規(guī)劃問題建模的影響,從大規(guī)模儲能源側(cè)/網(wǎng)側(cè)規(guī)劃以及考慮大規(guī)模儲能的源網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃兩個方面展開論述,探討了當(dāng)前大規(guī)模儲能規(guī)劃的重點問題,并對其前景做出了展望。中國電力科學(xué)研究院有限公司李相俊、馬會萌等人綜述并歸納了目前國內(nèi)外在新能源側(cè)儲能應(yīng)用場景、配置方法及預(yù)評估等方面的研究進展,從中國新能源繼續(xù)規(guī)?;焖侔l(fā)展的背景出發(fā),對新能源配置儲能技術(shù)的后續(xù)研究方向進行了展望。國家電網(wǎng)有限公司董昱、范高鋒等人研究了電力系統(tǒng)配置儲能的分析計算方法,歸納總結(jié)了電力系統(tǒng)配置儲能應(yīng)統(tǒng)籌考慮的3方面關(guān)鍵因素,能夠充分考慮儲能功率、能量和充放電時長3個維度的不確定,兼顧儲能功率、儲能能量與新能源利用率之間平衡,獲得最經(jīng)濟的配置方案。廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司彭穗、龔賢夫等人提出一種計及直流調(diào)節(jié)能力的含風(fēng)電電力系統(tǒng)儲能優(yōu)化配置方法,能夠在促進新能源消納的同時減少儲能投資成本,保證含風(fēng)電電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。
(2)源-網(wǎng)-儲協(xié)調(diào)優(yōu)化配置。
中國電力科學(xué)研究院有限公司李湃、國網(wǎng)青海省電力公司方保民等人基于時序生產(chǎn)模擬技術(shù),提出一種計及源-荷匹配的風(fēng)、光、儲容量配比優(yōu)化方法,能夠合理優(yōu)化配置多區(qū)域電網(wǎng)風(fēng)電、光伏和化學(xué)儲能的裝機容量,有效減少大規(guī)模新能源系統(tǒng)接入帶來的調(diào)峰壓力。全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織任大偉、肖晉宇等人基于時序模擬技術(shù),研究了考慮多種靈活性約束的廣域電力系統(tǒng)源-網(wǎng)-儲協(xié)同規(guī)劃方法,能夠優(yōu)化出系統(tǒng)目標(biāo)水平年的新能源電源、互聯(lián)電網(wǎng)及儲能的容量,為未來高比例新能源電力系統(tǒng)的規(guī)劃提供技術(shù)參考。
(3)儲能多能互補系統(tǒng)運行優(yōu)化。
華東交通大學(xué)彭春華、劉懿等人基于條件風(fēng)險成本方法,研究了含光熱發(fā)電和電加熱裝置的多源發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化運行方法,能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)電、火電、光熱和電加熱裝置的多能互補協(xié)調(diào)運行,有效降低切負(fù)荷和棄風(fēng)的風(fēng)險。
誠然,在新能源、儲能協(xié)調(diào)規(guī)劃與運行技術(shù)方面仍有諸多關(guān)鍵問題亟待解決,然而受篇幅和體量限制,未能一一呈現(xiàn),不足之處敬請諒解。衷心感謝眾多專家學(xué)者的大力支持和《中國電力》編輯部的嚴(yán)謹(jǐn)工作,保證本專欄的高質(zhì)量出版。希望本專欄的文章能夠給相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)者和專業(yè)技術(shù)人員提供一定的幫助,引發(fā)廣泛共鳴與積極思考,共同努力推動中國新能源與儲能行業(yè)的蓬勃發(fā)展。
西安交通大學(xué)
中國電力科學(xué)研究院有限公司
2022年1月5日