新能源电力系统与传统电力系统整合方法

新能源电力系统与传统电力系统整合方法

孙跃武

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摘要：为了实现人类可持续发展，在未来就必须减少对化石能源的依靠，而代替的使用风能、太阳能等再生清洁能源。此类能源资源丰富，每年可开采量完全可以满足人类社会的能源需求。在未来只有构建清洁能源为主、化石能源为辅的能源体系，设计传统电站与新能源电站多元互补的新能源电力系统，人类社会才能走绿色可持续发展道路。而在此过程中，如何实现新旧电网的融合，是一个必须解决的问题。

关键词：新能源电力系统；能源类型；整合方法

引言

由于新能源具备的清洁可再生以及储量丰富的特性，使其成为了电力网络中的重要分支，也是建设环境友好型社会的必然趋势。但是由于新能源发电的稳定性不强，可调以及可控性较差。如何优化新能源电力系统运行方式，使其能够在用电高峰和低峰实现资源的良好的分配和调度，是业内亟待解决的重要课题。

1.新能源电力系统发展现状

新能源电力系统利用的能源形式主要包括太阳能、地热能、海洋能和风能等一系列能源，这些能源具有储量大、可再生、分布范围广等特征。我国新能源的研究起步较晚，相关技术、配套管理、规划设计和市场机制还有待进一步的研究。能源电力系统现在仍处于资金投入的阶段，随着相关技术和研究的发展，其相对于传统电力的价格优势、环境综合盈利优势将逐步体现出来。现阶段我国新能源电力系统的发展与世界先进水平还有一定差距。技术上面临国际上的技术垄断和封锁，我国将大量资金投入与新能源相关技术研究和设备开发上，导致新能源发电成本高，收益率较低。但随着近年来的发展，我国相关的技术和设备已经逐渐摆脱对西方国家的依赖，自主水平化水平不断提高。在制度设计方面，我国新能源的政策制度还不够完善，缺乏顶层设计和相关制度规划，市场化水平和市场参与度不高，新能源发电价格机制还不够完善。同时，行业内也缺少统一的行业标准与设计规划，导致各类型能源系统不能很好融合和协调工作，这种情况阻碍了新能源电力系统的发展。

2.新能源互联网应用于电力系统的必要性

新能源将在未来代替传统能源，成为人类社会赖以生存和发展的基础。新能源具有地理上分散，生产不连续，随机波动和不可控的特点，已存在的传统电网布局和统一化管理方式难以适应新能源大规模利用的要求。在传统电网模式下，新能源分步式发电并网难以解决电网电能质量管理、故障检测和故障隔离方面所存在的问题，难以实现新能源的最大化利用。而能源互联网综合利用电力电子技术和先进的智能信息技术，将各种新能源、电力网络、天然气网络和石油网络等能量网络互联起来，实现不同能量网络、供给方和需求方和用户与用户之间能量双向流动，以及信息沟通与共享。能源互联网模式能有效实现传统电网与新能源电网的兼容，并且能源互联网可以有效整合产业链上下游形成供需互动及交易，能源互联网还能支持匹配供需信息整合分散需求，使每一个家庭都能成为能源的消费者和提供者。当前社会用电显示出越来越明显的随机性特点，这使得电力企业用电系统的供电与社会用电之间产生不对应的情况，极不利于电力系统的安全稳定运行。能源互联网的模式能更有效地控制电力系统和保障电网运行安全。

3.新能源发电技术的类型

新能源发电主要指的是借助现有的科学技术，转换可再生能源为电能的过程。目前新型能源主要有风能、太阳能、地热能和生物质能四种，下面进行详细分析。（1）风能。风能在我国十分常见，特别是西北地区，更是具备优质的风能资源，其储量大，分布广。风能发电的载体主要为电力电子技术，其可以对电机组的参数予以合理的调整和控制，以此还是先风能发电的目的。（2）太阳能。相较于其他新能源，太阳能资源获取和利用较为便捷和稳定，资源丰富。太阳能发电技术则是利用专用的太阳能电池，将太阳能转化为电能。（3）地热能。地热能主要为地球内部抽取的天然热能，也是一种可再生能源。该发电技术主要是依据能量转换原理，将地热能转换为机械能，然后再将机械能转换为电能。（4）生物质能。生物质能主要是借助生物质所具备的生物质能来进行发电，也是目前世界上唯一的一种可再生的碳源。例如农林工业的废弃物，城市生活垃圾等，将其作为原料，直接燃烧或者气化等办法予以发电。

4.能源互联网背景下电力系统整合方法

4.1系统供需协调规划

能源互联网可以借助信息采集功能，全面掌握供需双方的信息，包括电网中发电机组工作状态、发电量任务安排和用户预测用电量等信息。结合生产信息和需求信息及电网内部各系统的地理位置，协调传统电网与新能源电网之间供电调配，并结合各区域之间的差异性，具体化不同电力系统的规划方案和供电计划。利用能源互联网技术，实现分散式和集中式能源模块的之间的供需互动，进而实现全局统筹，使得整个电网效益的最大化。

4.2建立多元能量交互模块

在能源互联网的控制层面，要实现多元交互能量模块。因为新能源电力系统在结合传统电力系统之后所形成的新系统将更加复杂，系统管理层面上要结合先进电力电子技术、大数据技术和网络技术等融合技术，建立中间接口型交互模块，使得不同能源类型系统之间可以进行信息的交互、能量的双向流动，保证各个子系统相对完整和独立的同时，使得整个系统能作为一个整体进行有效运行。

4.3综合能源系统的源端构建

利用一定的技术方法，将电网系统和燃气系统相联接，实现将弃光和弃风转化为可存储的氢能和天然气，实现富裕能源的规模转化和储存。从而搭建起能源综合利用平台和高效分配和储存系统。在此类系统的构建过程中，实现将弃光、弃风等能源充分地转化利用，并同时保证电力的高质量、平稳的输送和经济上的可行性。

4.4协调电力安全属性以及商品属性

随着社会的不断发展，电力在整个能源中占据的比例持续上升，而为了保障电力的安全性，就需要让电力系统覆盖面增加，但这会让其成本显著上升，因此，急需在政策法规的引导下对电力安全的属性进行划定。一方面由于电力本身具有商品属性，可以采取市场化手段来开发出综合能源中的潜在价值，另一方面需要持续建设电力基地以保障整个电力系统的安全底线，保障供电的安全。

4.5构建新型电力市场体系和机制

为进一步解决新能源供电系统建设过程中存在的问题和挑战，需要展现出电网在推动其能源发展过程中的基础作用和平台价值。将其目标设定为保障分布式新能源的全额消纳、确保传统电网和新能源电网之间的稳定运转、促进电力市场监管机制得到改革和创新，以建立更为完善、更为健康有序的电力市场。首先，需要建立健全与储能相关的市场机制和相关配套机制，构建新能源增长、消纳和储能三位一体协同发展的监管机制，并对配套政策进行不断完善，提高储能技术的开发水平。通过建设大型能源基地，开展针对性的储能创新成果示范，并确定储能市场交易补偿机制，以推动储能实现规模化使用。其次，建立健全新能源消纳许可审批制度，明确可再生能源的发展目标，逐步放宽新能源消纳许可，加速简化传统电网和新能源电网系统并网的审批流程，加快项目的开发进度。最后，积极鼓励企业加强对分布式自发自用项目的研发，通过动态跟踪，了解企业技术发展现状，明确国际发展技术前沿。在电源侧上，加强对光伏风电等模式的有效运用，以改善新能源发电的消纳水平，保障电网友好性。

4.6构建新能源利用成本传导的机制

新能源的装机及其电量占比持续提升已经成了目前的发展趋势，需要对此进行详尽的研究并科学地构建新能源利用的成本机制，对新能源参与到整个消费市场中的权益和义务进行明确，对体系中新能源占比较高的整体成本进行评估，利用市场化的手段来推动其辅助服务，让用电终端对新能源电能进行消化，引导新能源的持续发展并不断对其进行优化。

结束语

地球能源危机的日益严峻，积极探索清洁可再生能源已经成为了全球的共识，如何实现清洁可再生能源和电网之间的顺畅并网，提升新能源电力系统的稳定性则是当前业界的重要课题。同时，通过云技术、大数据技术等先进的信息科技技术，对新能源电力系统运行予以优化，能够将新能源电力系统的优势发挥到极致，从而更好的实现新能源发电目标。

参考文献

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