引言
电能是当前社会发展中需要的重要能源,为了能够贯彻落实国家“碳达峰、碳中和”的相关要求,必须要重视对新能源的开发和利用。在新能源电力系统中使用有效的储能技术是能够提升整体电能使用效率的一种方式,同时也是能够保障电力系统能正常运转的重要手段。因为电力存储技术多种多样,在经过长期的发展过程中,储能技术也逐渐成熟。新能源电力系统的研究,成为当前电力行业中重点研究的内容,并且能够实现对新能源的有效使用,通过使用有效的储能技术对电力能源进行储存,能够满足当前社会实际发展需要的同时,也是这一领域中的重要突破。
1综合能源服务受益于新型电力系统的发展历程
新型电力系统建设涉及巨大资金投入,据公开媒体报道:国家电网公司2022年电网投资在历史上首次突破5000亿元,达5012亿元,相当高的比例涉及新型电力系统。在新型电力系统的建设蓝图中,需求侧(用户侧)和供给侧(电源侧)领域以及运行优化、在线监测、实时控制、柔性控制以及系统改造等应用场景,正是综合能源服务业务中的综合能效服务、供冷供热供电多能服务、分布式清洁能源服务的重点应用场景。南方电网公司的新型电力系统行动方案也表示:未来10年,支撑南方五省区新能源装机新增2个1亿千瓦以上,这对于综合能源服务4大重点任务之一的分布式清洁能源服务是很大的利好;推动制定适应高比例新能源市场主体参与的中长期、现货电能量市场交易机制,也为需求侧响应和综合能效服务提供了广阔的市场空间。以国家电网公司的综合能源服务业务收入为例,2018年的业务收入为49亿元,2019年就跃升至110亿元,2020年更是翻番至240亿元,营收增幅处于快速增长态势,2021年数据虽然暂未公布,但相信随着新型电力系统建设这一“高速赛道”的加持,综合能源服务业务会持续处于快速发展期。
2综合能源电力系统弹性内涵
弹性(Resilience)最初常用于形容系统在受到扰动后恢复正常状态的能力,常用于生态学、材料科学、经济学和工程学等众多领域。虽然目前综合能源电力系统的弹性定义众说纷纭,尚未统一,但是以上弹性的定义之间存在共性,普遍认为弹性核心是系统承受极端事件时具有维持自身正常运行状态的能力。这种能力主要包含三个方面,即预防性能力、实时调度能力以及恢复性能力。基于弹性定义的共性,综合能源电力系统弹性可以理解为在面对各类极端事件时,综合能源电力系统通过预防、适应和恢复等方式维持系统(涵盖各个不同能源形式子系统)正常运行状态的能力。相较于电力系统弹性,综合能源电力系统弹性涉及的能源形式种类更多,需要兼顾各个不同能源形式网络的运行模式和利益诉求,以维持系统整体弹性。在该极端事件过程中的性能损失量,可用于衡量系统弹性强弱。当采用针对性的弹性措施时,系统性能的衰减速度、性能低谷和恢复速度会相应提升,促使性能损失量减少,弹性水平提升。
3双碳背景下综合能源电力系统弹性提升途径
3.1提升系统稳定性和运作效率
电力系统的稳定运行,是当前确认电网安全运营的重要指标,但是因为电网本身是具有复杂性和综合性的系统,在运行的过程中,如果任何一个部分出现故障和问题,对于整个体系的安全稳定都会产生不利的影响,所以储能系统的使用能够确保电网系统中发生故障时对其进行有效的控制,通过对电能的存储和释放,能够有效抑制电网系统中出现的波动,以相互协调的方式,对于电网系统实现自我调控有着重要的作用,是能够保证电网系统处于稳定运行状态的重要手段。在电网系统的运行故障时如果出现停电、断电的问题时,储能技术的使用,在新能源的电力系统的发展中,能够在一段时间内满足实际的电能需求,提供有效的供电,除此之外,随着近年来的发展,我国越来越重视环境保护问题,并且在新能源与化石能源的开发和使用过程中,这些问题也成为首要考虑的重要内容,在这样的发展趋势下,储能技术的深入研究也已经成为当前重要关注的内容,并且是必然的发展趋势。
3.2建议更加突出数字化在新型电力系统的重要地位
虽然新型电力系统和综合能源服务都重视数字化技术的应用,但是数字化在新型电力系统中的地位还应得到进一步重视和提升。已有研究表明,基于数据驱动技术的物理模型,有助于提升低惯量电力系统的保护和适应能力,这对于缓解甚至部分解决高比例电力电子装备对电力系统带来的稳控隐患。
3.3大数据技术在新能源电力系统中的应用
大数据技术是在数据采集、存储、管理、分析等方面都优于传统数据库的数据集合。它具有数据流通速度快、数据类型多样、值密度低、数据规模大等特点。大数据技术在新能源电力系统中的应用,可以保证系统中物质流、能量流、信息流等海量信息的有效控制、分布和协调。该方法可以在新能源电力系统运行过程中实现更加稳定、平稳、灵活的信息传输。此外,大数据技术还具有多种实用功能,如存储信息、读取加密信息、清理垃圾邮件等功能。利用大数据系统,可以有效优化新能源电力系统的运行流程。
3.4改变能源供应结构
因为这些新能源的使用是能够符合当前可持续发展要求的重要途径,所以合理使用这些新能源也成为当前人们研究的重点。随着社会经济的发展,人类对于能源的需求逐渐加大,但是如果只是使用传统的化石能源,不利于我国的可持续发展,并且还会引发严重的环境危机,所以为了能解决这一问题,通过对新能源进行开发和利用,使其能够在建设过程中满足人们的电力能源需求。为了能够使能源得到充分的使用,改变当前能源供应的结构,还需要对储能技术进行合理的使用,能够实现独立运行或者并网运行,同时使用这些新能源的过程中,还可以结合用户的实际能源需求,采用适合的方式对新能源的系统进行科学合理的设计,这对于环境而言是重要的保护手段。
结束语
综上所述,新能源电力系统的发电特点,使其需要储能技术调节供电稳定性。在此过程中,需要根据不同储能技术的特点,结合电力系统的实际条件进行电能的合理分配,选择更加科学的储能与放电策略,提升新能源电力系统的稳定性,使新能源电力系统为我国可持续发展战略提供可靠支持。提升新能源电力系统的稳定性可以确保并网过程中的电力供应效果,使其符合并网运行的实际需求,并进一步提升电网的稳定性与可靠性。
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