“雙碳”目标下,低碳、零碳的(de)非化石能源将替代傳統高碳能源成爲(wéi / wèi)電力系統能量供應的(de)主體。新型電力系統具有五大(dà)特征:适應新能源比例持續提高的(de)要(yào / yāo)求,具有高度靈活性以(yǐ)适應風電光電的(de)間歇性和(hé / huò)波動性,電力電子(zǐ)化大(dà)大(dà)降低系統的(de)轉動慣量,集中式與分布式相結合,高度數字化、智能化、互聯化。
(一(yī / yì /yí))适應新能源比例持續提高的(de)要(yào / yāo)求
“雙碳”目标形成的(de)低碳約束要(yào / yāo)求電力系統的(de)能源供應體系由傳統化石能源爲(wéi / wèi)主體向非化石能源爲(wéi / wèi)主體轉變。然而(ér),水電、核電、生物質發電和(hé / huò)地(dì / de)熱發電受資源環境等因素的(de)約束,未來(lái)開發規模相對有限,無法成爲(wéi / wèi)電能供應的(de)主體。風能、太陽能等新能源由于(yú)資源豐富、利用技術相對成熟将成爲(wéi / wèi)新型電力系統能源供應的(de)主體。預計到(dào)2060年新能源發電量将占總發電量的(de)65%以(yǐ)上(shàng),裝機量将占總裝機量的(de)80%以(yǐ)上(shàng)。
(二)具有高度靈活性以(yǐ)适應風光電的(de)間歇性和(hé / huò)波動性
風光等新能源發電間歇性、波動性的(de)特征促使新型電力系統波動性、不(bù)穩定性增強。爲(wéi / wèi)保證新型電力系統安全穩定運行,新型電力系統将是(shì)可以(yǐ)平抑出(chū)力波動,具備充足調峰調頻能力,可有效應對電源、電網及負荷波動性、不(bù)穩定性的(de)高度靈活的(de)電力系統。新型電力系統的(de)高度靈活性主要(yào / yāo)體現在(zài)以(yǐ)下幾個(gè)方面:具有“風光水火儲”一(yī / yì /yí)體化、多能互補的(de)能源供應系統,具有較強預測能力和(hé / huò)平衡調控能力的(de)調度系統,各類儲能的(de)廣泛應用。
(三)電力電子(zǐ)化大(dà)大(dà)降低系統的(de)轉動慣量
在(zài)新能源替代和(hé / huò)新型負荷等多重内外部需求的(de)共同驅動下,電力電子(zǐ)技術将在(zài)新型電力系統的(de)發、輸、變、配、用各環節得到(dào)更加廣泛的(de)應用。特别是(shì)發電側将從以(yǐ)傳統機械電磁元件爲(wéi / wèi)主轉向以(yǐ)電力電子(zǐ)元件爲(wéi / wèi)主,這(zhè)将形成低轉動慣量的(de)新型電力系統。由于(yú)低轉動慣量系統的(de)抗幹擾能力較弱,更易發生的(de)功率擾動與電力安全事故将威脅新型電力系統的(de)平衡穩定運行。
(四)集中式與分布式相結合
考慮到(dào)風能、太陽能資源分散性的(de)特征,爲(wéi / wèi)最大(dà)程度開發和(hé / huò)利用新能源,集中式與分布式相互結合、協同發展将成爲(wéi / wèi)新型電力系統的(de)重要(yào / yāo)特征。該特征主要(yào / yāo)體現在(zài)兩個(gè)方面:一(yī / yì /yí)是(shì)集中式電源和(hé / huò)分布式電源相結合,二是(shì)主幹電網和(hé / huò)區域電網、微網相結合。新能源集中式與分布式并舉開發利用依賴于(yú)源網荷儲一(yī / yì /yí)體化。在(zài)源網荷儲一(yī / yì /yí)體化模式下,新型電力系統将通過源網協調、網荷互動、網儲互動、源荷互動等多種交互方式整合電源側、電網側、負荷側資源,提升能源清潔利用水平和(hé / huò)電力系統運行效率。
(五)高度數字化、智能化、互聯化
在(zài)集中式與分布式并舉開發利用模式下,能源供應和(hé / huò)負荷主體數量激增,新型電力系統需要(yào / yāo)對其進行實時(shí)狀态感知,并對海量的(de)交互信息進行采集和(hé / huò)處理。爲(wéi / wèi)提升電力調控系統的(de)信息采集、感知、處理能力,滿足新型電力系統的(de)綜合調控需求,新型電力系統将呈現出(chū)高度數字化、智能化、互聯化特征。依托高精度分布式傳感器網絡技術,大(dà)數據、雲計算等信息技術,新型電力系統将實現電力設備與智能電網深度融合,并構建連接發電、輸電、用電、儲能等各環節電力設備的(de)智慧物聯系統。
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