中国电力 ›› 2024, Vol. 57 ›› Issue (4): 42-51.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202303046
李虎军1(
), 张栋2(
), 吕梦璇2, 邓方钊1, 杨萌1, 元博2
收稿日期:2023-04-10
录用日期:2023-07-09
发布日期:2024-04-23
出版日期:2024-04-28
作者简介:李虎军(1980—),男,硕士,高级工程师,从事能源经济及电网规划研究,E-mail:lihujun4@ha.sgcc.com.cn基金资助:
Hujun LI1(
), Dong ZHANG2(
), Mengxuan LV2, Fangzhao DENG1, Meng YANG1, Bo YUAN2
Received:2023-04-10
Accepted:2023-07-09
Online:2024-04-23
Published:2024-04-28
Supported by:摘要:
“双碳”目标下,随着新能源并网装机规模加速增长,系统调峰需求快速增长,新能源与系统调峰资源协同优化发展成为高质量构建新型电力系统的重点之一。本文引入碳排放约束,构建了综合考虑新增机组投资与系统运行成本的新能源与调峰资源优化配置模型,针对不同新能源利用率目标,设置多个发展场景,研究了不同场景下的电力系统运行经济性。考虑未来以省(市)为单位进行碳减排评估与考核,以中部地区的省级电网为研究算例,验证了所提模型方法的有效性。
李虎军, 张栋, 吕梦璇, 邓方钊, 杨萌, 元博. 考虑碳排放约束的新能源与调峰资源优化配置方法[J]. 中国电力, 2024, 57(4): 42-51.
Hujun LI, Dong ZHANG, Mengxuan LV, Fangzhao DENG, Meng YANG, Bo YUAN. Research on the Optimal Configuration Method of New Energy and Flexible Regulation Resources Considering Carbon Emission Constraint[J]. Electric Power, 2024, 57(4): 42-51.
| 典型时刻 | 新能源 | 97%概率 保证出 力系数 | 95%概率 保证出 力系数 | 90%概率 保证出 力系数 | 85%概率 保证出 力系数 | 80%概率 保证出 力系数 | ||||||
| 夏季午 高峰 | 风电 | 0.70 | 1.00 | 1.70 | 2.50 | 3.30 | ||||||
| 光伏 | 34.60 | 35.10 | 36.00 | 37.30 | 38.20 | |||||||
| 夏季晚 高峰 | 风电 | 9.70 | 10.60 | 11.80 | 12.70 | 13.90 | ||||||
| 光伏 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||||||
| 夏季午 高峰 | 风电 | 1.70 | 1.90 | 2.40 | 3.00 | 3.90 | ||||||
| 光伏 | 1.90 | 3.00 | 4.80 | 6.30 | 7.80 | |||||||
| 夏季晚 高峰 | 风电 | 2.00 | 2.50 | 3.40 | 4.40 | 5.50 | ||||||
| 光伏 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
表 1 大负荷日风电、光伏的概率出力系数
Table 1 Guaranteed power coefficient of wind power and photovoltaic power during heavy load day 单位:%
| 典型时刻 | 新能源 | 97%概率 保证出 力系数 | 95%概率 保证出 力系数 | 90%概率 保证出 力系数 | 85%概率 保证出 力系数 | 80%概率 保证出 力系数 | ||||||
| 夏季午 高峰 | 风电 | 0.70 | 1.00 | 1.70 | 2.50 | 3.30 | ||||||
| 光伏 | 34.60 | 35.10 | 36.00 | 37.30 | 38.20 | |||||||
| 夏季晚 高峰 | 风电 | 9.70 | 10.60 | 11.80 | 12.70 | 13.90 | ||||||
| 光伏 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||||||
| 夏季午 高峰 | 风电 | 1.70 | 1.90 | 2.40 | 3.00 | 3.90 | ||||||
| 光伏 | 1.90 | 3.00 | 4.80 | 6.30 | 7.80 | |||||||
| 夏季晚 高峰 | 风电 | 2.00 | 2.50 | 3.40 | 4.40 | 5.50 | ||||||
| 光伏 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 场景 | 灵活性资源配置 | 十四五/ 万kW | 十五五/ 万kW | 十六五/ 万kW | ||||
| 1 | 灵活性改造 | 2000 | 2000 | 1000 | ||||
| 抽水蓄能 | 120 | 550 | 550 | |||||
| 电化学储能 | 300 | 400 | 500 | |||||
| 需求侧响应 | 0 | 51 | 90 | |||||
| 2 | 灵活性改造 | 2500 | 2500 | 0 | ||||
| 抽水蓄能 | 180 | 720 | 600 | |||||
| 电化学储能 | 400 | 500 | 600 | |||||
| 需求侧响应 | 0 | 68 | 120 | |||||
| 3 | 灵活性改造 | 2500 | 2500 | 0 | ||||
| 抽水蓄能 | 240 | 790 | 720 | |||||
| 电化学储能 | 500 | 600 | 700 | |||||
| 需求侧响应 | 0 | 85 | 150 |
表 2 不同场景灵活性资源配置容量
Table 2 Optimized flexible resource configuration scheme
| 场景 | 灵活性资源配置 | 十四五/ 万kW | 十五五/ 万kW | 十六五/ 万kW | ||||
| 1 | 灵活性改造 | 2000 | 2000 | 1000 | ||||
| 抽水蓄能 | 120 | 550 | 550 | |||||
| 电化学储能 | 300 | 400 | 500 | |||||
| 需求侧响应 | 0 | 51 | 90 | |||||
| 2 | 灵活性改造 | 2500 | 2500 | 0 | ||||
| 抽水蓄能 | 180 | 720 | 600 | |||||
| 电化学储能 | 400 | 500 | 600 | |||||
| 需求侧响应 | 0 | 68 | 120 | |||||
| 3 | 灵活性改造 | 2500 | 2500 | 0 | ||||
| 抽水蓄能 | 240 | 790 | 720 | |||||
| 电化学储能 | 500 | 600 | 700 | |||||
| 需求侧响应 | 0 | 85 | 150 |
| 新能源利用指标 | 2025年 | 2030年 | ||||||
| 方案值 | 预期目标 | 方案值 | 预期目标 | |||||
| 可再生能源电力消纳权重 | 37 | 32.2 | 45 | 40.0 | ||||
| 非水可再生能源电力消纳权重 | 29 | 25.9 | 38 | 33.2 | ||||
表 3 省级电网可再生能源电力消纳权重预期完成情况
Table 3 Expected completion of renewable energy power consumption weight in a provincial power network 单位:%
| 新能源利用指标 | 2025年 | 2030年 | ||||||
| 方案值 | 预期目标 | 方案值 | 预期目标 | |||||
| 可再生能源电力消纳权重 | 37 | 32.2 | 45 | 40.0 | ||||
| 非水可再生能源电力消纳权重 | 29 | 25.9 | 38 | 33.2 | ||||
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