探究双碳目标下新型电力系统发展路径

探究双碳目标下新型电力系统发展路径

邓国冰

广西博阳电力勘察设计有限公司 广西南宁市530029

摘要：全球变暖问题已经非常严峻，低碳环保理念的全面深化实施，是促进气候改善与健康发展的重要举措，为了推进低碳发展，我国制定了“双碳目标”，要求尽最大能力让二氧化碳排放在2030年达到峰值，并以2060年为期限实现碳中和的目标。电力系统的运行发展是能源消耗的主体结构，在双碳目标下，势必对新型电力系统发展提出了更多、更高标准的要求。因而，本文对双碳目标特征和对新型电力系统发展影响进行阐述，然后重点分析新型电力系统创新发展路径。

关键词：双碳目标；新型电力系统；发展路径

引言

    “双碳目标”在我国各个行业发展中全面贯彻落实，在此背景下要求电力系统发展，能够积极开发应用新能源，构建低碳模式的新型电力系统。电力系统作为重要的民生发展结构，能源消耗规模较大，新型电力系统在双碳目标的指导下，需要致力于能源节约、新能源利用率强化，促进电力系统运行质量与安全的同时，降低能耗与碳排放水平，推助电力系统向着绿色健康的方向转型，更快的形成清洁低碳运转模式，为双碳目标的实现提供更多助力。

1双碳目标特征分析

    新能源的创新发展，是我国碳排放量控制的重要途径，双碳目标需要通过加快新能源结构体系改革来实现。电力系统作为我国能源利用与消耗的主体结构，是新能源改革发展的重点任务。我国双碳目标政策实施下，要求电力系统能够对新能源利用进行有效的创新，增加可再生能源利用比例，提高能源利用充分性，让电力系统能够更快的构建低碳运转模式，加强电力系统的节能水平。新型电力系统的建设发展，需要从整体角度出发，对我国电力能源分布进行均衡处理，创设绿色电力发展环境。

2双碳目标下为新型电力系统发展带来的影响

2.1新能源利用系统比例增高

    传统的电力系统运行模式已经达到成熟标准，新能源在电力系统当中的利用比例增高，让电力系统运行模式发生较大的转变。风力发电、光伏发电是现代应用广泛的新能源电力系统，属于波动性新能源类型，电能生产本身也具备随机性、间歇性的特征，这为电网的电力平衡发展带来了一定的难度，新能源比例增多会让电网随机波动水平大幅度上升，电网调频工作运行的压力也会随之增加。新能源投入到电力系统当中后，对应比例的传统电力结构就会被代替，电网调节功能的运行状态会受到影响，电网稳定性的保持难度升级。就以风力发电为例，风力发电的设备均在空旷的室外场地，环境较为恶劣，发电设备直接与自然条件接触，会受自然因素的直接影响，当出现自然灾害时，风力发电设备就非常容易出现故障、损伤等情况，会影响电能的生产与运输，还会造成一定的经济损失，加剧安全风险。

2.2电力系统技术水平要求更高

    新能源投入到电力系统中之后，让原本的电力系统结构发生了较大的转变，在电网体系当中，变流装置的数量增多，电网运行模式也更多的转换成集中式和分布式。在电力系统结构、运行模式发生变化之后，一些不良问题逐渐凸显出来，如电磁宽频震荡问题就会对电力系统运行期间的稳定性造成不良影响，让电力系统运行的安全水平发生动荡，为了解决新能源电力系统运行当中的不良因素与问题，就需要应用更为先进的技术来为电力系统提供安全保障，也就对电力系统技术水平提出更高的要求。

2.3电力系统资源配置需要尽快优化

    我国地域辽阔，新能源资源的分布处于严重不均匀的状态，新能源比例较高的地区集中在我国西部，但是新能源利用需求较高的地区却集中在我国的中东部地区，这就导致新能源资源分布与需求之间存在着不协调的矛盾问题。新能源分布不均，为我国各地区的新型电力系统建设与发展带来阻碍，这就要求电力系统能够应用互联网与智能化技术，找到困难突破途径，来调节电力系统的资源配置。

3双碳目标下新型电力系统发展创新路径研究

3.1电源侧的创新优化

    双碳目标政策的推行，进一步加大了新能源发展力度，新能源电力系统的创新发展也得到了更多的支持。新能源电力系统建设与运行对电源侧灵活性、能源调控水平有较高的要求，要重点对储能控制和多能互补进行强化，保证新能源能够持续供应到电力系统当中，让电力系统运行能够长期保持稳定性。

3.1.1新能源发电技术的优化

    新能源发电是对自然生态中的可再生资源进行利用，因而新能源发电技术的运行就会受到自然条件的制约影响，针对这一问题，需要通过对新能源发电技术的优化进行改善解决。要重点提高发电预测精准度，尤其是风力发电和光伏发电系统，通过发电高精度预测，能够对发电运行进行有效的控制。电力现货市场交易预测也是非常重要的任务，通过预测来对新能源的供应需求进行明确，从而有依据的对新能源供应网络建设进行合理规划和灵活调节，保证能源供应与发电需求之间保持平衡性。根据新能源电力系统建设实际，可以选用虚拟同步发电机设备，对发电运行进行更有力的控制，强化发电可靠性。

3.1.2储能技术的科学应用

    新能源发电会受到自然条件因素的制约，因而要做好新能源储备工作，这样当发生不可控问题时，能够保持电力系统新能源供应的连续性。要根据新能源发电系统建设的实际情况，对能源储备方案进行制定，创新化学储能、抽水蓄能技术的应用，建议多应用分布式的新能源系统建设模式，这样能源消纳会更加便捷，能源利用充分性也能得到提升。

3.1.3再生能源互补系统

    在电力系统中，可应用的新能源种类较多，包括风能、氢能、水能以及光能等，不同种类新能源电力系统之间需要建立互补结构，实现新能源电网的互补运行，让新能源电力系统之间能够形成协调运行模式。这样当个别新能源电力系统运行出现问题时，其他能源系统能够给予支持，进一步提升新能源电力系统的可靠度。

3.2系统电网配置平台效率的优化

    面对新能源波动性大、能源与电力系统分布不平衡等问题，需要通过对电网配置平台效率的优化进行改善。电网结构范围覆盖面需要合理扩大，能源配置也需要保持清洁高效，因而大跨度电力输送相关支持技术的创新研究非常重要，包括对特高压直流输电、柔性直流输电等。不同区域的电网需要建立互补联合机制，形成系统性的供电网络结构，来对能源配置进行均衡优化。在电网建设中，要积极应用数字化技术，强化电网运行灵敏性和控制智能化水平。

3.3充分对负荷侧资源需求潜力进行挖掘

    首先，要对用户侧可调节资源进行挖掘，应用数字化技术对设备运行进行全方位管控与监测，对设备系统运行负荷进行合理的控制，提升灵敏性。其次，对各类电源系统和设备进行24小时监管，对用户资源进行充分挖掘，保持网络内资源的互补运行。最后，针对负荷侧电力需求市场运行的实际情况，设置合理的激励机制，推动负荷聚合商的市场交易频率提升，并对市场新能源的创新发展给予支持，持续对新能源电力系统技术进行升级创新。

结语

新能源电力系统的发展是一项长期、系统性的工程，建设投入需求较大，并且新能源电力系统本身具备明显的复杂性，技术水平要求较高。因而，在双碳目标背景下，还需针对市场运营机制和保障机制建设进行强化，应用更多先进技术，提升电网运行功能，为电力系统稳定、可靠运行提供保障。

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