智能电网下新能源与常规能源协调发展策略研究

智能电网下新能源与常规能源协调发展策略研究

申廷

云南电网有限责任公司文山供电局

云南 文山 663000

摘要：我国在新能源发电技术的研发与实践上展现了显著的进步，这一创新力量已广泛渗透到各行各业，并带来了可观的成效。电力领域的新能源革命，主要聚焦于风能和太阳能的开发利用，但其特性——不稳定性与周期性，为与传统能源的和谐共生提出了全新的挑战。在智能化电网的崭新时代，电力行业的稳健前行要求我们深入探究如何在实际环境中平衡新能源与常规能源的关系，以此驱动行业的绿色转型与永续发展。

关键词：智能电网；新能源；常规能源；协调发展；策略研究

1智能电网的概念

新型能源管理系统（NEMS）是对传统电网结构进行革新升级的产物，它不再局限于传统的物理连接，而是借助于超高速双向数据流网络构建，集成了尖端的通信监测技术和远程监控技术，无缝融合到现有的基础设施中。这一创新使得电网维护工作实现了远程操控，催生出一种前所未有的智能化电网形态。NEMS具备显著超越传统电网的特性，如精确度、防护性强以及高效负载管理，它能高效地供应和调配电力，兼容各种发电模式，精确调控电力需求，确保电网稳定且持续无间断的供电。

2新能源的概念

相较于传统的能源模式，电力新能源的利用特性独具特色，被归类于非传统能源范畴，诸如风能、太阳能、潮汐能以及水力发电等创新的绿色能源形式，它们通过转化生成电力，能够无缝融入电网系统。这些源自自然的可再生资源，其丰富度、分布地域广泛且种类繁多，为能源选择提供了多元化的可能，与依赖化石燃料的传统能源相比，其环保特性更为显著，契合了可持续发展的全球理念。然而，尽管具有诸多优点，新能源的开发利用仍面临巨大的初期投入，且在稳定性和持久供应上尚不及常规能源，这无疑带来了使用初期的挑战和一系列新课题。

3智能电网下新能源与常规能源协调发展中存在的问题

3.1调度不灵活

新能源的产量受到气候、时节和地理条件等多元因素的显著影响，其供应的稳定性和可预见性大打折扣，这就对电力网提出了严苛的要求，即需具备高效调动传统能源的灵活性。然而，现有的电网调度体系在应对这种复杂性时常常显得捉襟见肘，难以实时调整新能源与常规能源间的动态比例。此外，新能源的接入也可能引发电力负荷的分布失衡现象。例如，一个地区的风能资源丰富，而其他地区可能电力需求相对疲软，这就需要电网系统有能力进行即时且大规模的区域间电力调配，以实现负荷的均衡。然而，目前的输电系统和调度机制在实现实时和高效负荷平衡方面还存在显著的短板。

3.2缺乏有效的储能设施

在智能电网的崭新时代，兼容并蓄新能源与传统能源的协同运作显得尤为关键。新能源的特性显著，它能在风力大、日照充足的条件下产生海量电力，然而，这种生成能力却受到天气条件的强烈制约，一旦无风或阴雨，产能骤降。这就凸显了储能技术在确保新能源稳定供应中的核心地位，它能在能源过剩时储存能量，适时在需求激增或资源短缺时释放出来。然而，现有的储能解决方案尚存诸多挑战，比如存储容量不足、成本高昂、使用寿命短以及充放电效率偏低。比如，锂电池作为常见的储能设备，尽管被广泛采用，但其容量有限，价格高昂，且随使用次数增多，性能衰退明显。当前的电网架构和运营模式尚未充分接纳大规模储能系统的接入，输配电系统的灵活性和扩展性不足，难以应对众多储能设施的接入和运营需求。

3.3.功率波动和系统负荷不平衡

初始，新能源的非恒定产出引发了一种动态的系统负载失衡现象。例如，在风力丰富的区域，骤然增大的风力可能会造成电力供应过剩，与此同时，其他地域可能正经历电力短缺的困境。当前的电力网络架构和调度策略在应对这类瞬息万变的负载状况时常常显得捉襟见肘。尽管储能技术被视作潜在解决方案，然而其高昂的成本、有限的储存容量以及效率上的局限性，使得这一解决方案尚未得到全面且有效的应用，以彻底平滑新能源的波动特性。

4智能电网下新能源与常规能源协调发展的策略

4.1开发先进的混合能源调度系统

保证持续稳定的运行以及能源的高效利用，关键在于实施精准的管理策略和高效的能源配置。首先，构建一个前沿的新能源预测模型是基础，它需能精确预估未来的新能源产出，并且紧密结合实时的监测数据，为决策提供实时依据。同时，系统需实时监控并解析电网负荷、传统能源供应情况以及储能设备的状态，确保动态平衡。其次，系统的决策支持部分依赖于智能化的优化算法。研发一种兼顾电网稳定、安全和经济效益的多元能源调度策略，该算法应能基于实时数据流，灵活调整新能源、常规能源的输出控制，以及电网设备的操作模式，实现动态优化。最后，系统的设计必须具备高度的灵活性和兼容性，以顺应电力系统的未来发展和变革。这意味着系统应能够无缝接纳新出现的能源类型、设备和技术更新，同时与现有电网结构和设备无缝对接，确保其长远的适用性和适应性。

4.2推动能源储存技术的创新与普及

驱动能源存储技术的革新与广泛应用，关键在于提升其核心竞争力，包括优化设备性能、降低成本、延长使用寿命，并强化与电力基础设施的协同作用。首要任务是深化科研创新，针对现有储能技术如锂电池、压缩空气储能等存在的瓶颈，如容量受限、成本高昂等，需加大研发投入，研发新一代高效、低成本、长寿且安全的储能解决方案。此外，还需推动储能系统集成与管理技术的革新，以整体提升系统效能。政策层面的支持同样不可或缺。政府应制定全面的激励措施，如财政资助、税收优惠、优先接入电网以及绿色金融支持，以激发市场对储能设施的积极投资。同时，改革电价体系，充分考量储能设备的价值和经济效益，确保其在经济模型中的合理回报，从而刺激电网企业和用户主动采用储能技术。

4.3实施动态负荷平衡和区域优化

动态负载均摊策略旨在实时调整电网负载分布，确保系统的稳定性，而区域效能提升则着重于根据各地能源产量和需求，优化能源资源的分配，以提升能源利用率。实现这一目标的关键在于借助智能电网技术，对电力需求和供应进行实时监控和动态调配。首先，构建一个融合人工智能、大数据挖掘和云计算能力的实时负荷预测平台至关重要。此平台能高效收集并分析海量的电网运行信息，包括历史数据、气象预报及经济活动等多元因素，为动态负载平衡提供精确的数据导向。其次，强化电网设备的智能化程度和提升自动化水平也是关键步骤。比如，通过引入智能变电站和智能配电网等先进技术，不仅提高了电网的操作便捷性，还显著增强了其响应变化和扩展适应性。

结论

随着智能电网的创新构建，新能源与传统能源的共生共融已成为电力体系的必然选择，这是未来能源格局的核心趋势。有效应对两者融合过程中可能遇到的挑战显得尤为关键。因此，我们积极采纳智能电网的革新策略，旨在最大程度地发掘新能源的潜力，包括优化能源接入、弥合供需分布的不平衡，以及推动其大规模应用。

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