智能配電網(wǎng)、微電網(wǎng)與分布式綜合能源系統(tǒng)發(fā)展研究構(gòu)想與思考

智能配電網(wǎng)、微電網(wǎng)與分布式綜合能源系統(tǒng)發(fā)展研究構(gòu)想與思考二零二四年四月七日微電網(wǎng)著力柔性化、置能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型，已成為新型電力愿統(tǒng)建設(shè)中最具活力極發(fā)展?jié)摿Φ闹匾h(huán)節(jié)，匯報(bào)提綱研究背景研究背景匯報(bào)提綱1、新能源可持續(xù)發(fā)展面臨新問題與挑戰(zhàn)2、推動(dòng)新能源發(fā)展的底層邏輯分析與矛盾化解3、引發(fā)的智能配電網(wǎng)、微電網(wǎng)新技術(shù)需求關(guān)注黨的二十大報(bào)告提出“加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系”立足我國能源資源察賦，堅(jiān)持先立后破，有計(jì)劃分步覆實(shí)施碳達(dá)峰行動(dòng)。完善能源消耗總量和強(qiáng)度調(diào)控，重點(diǎn)控制化石能源消費(fèi)，逐步轉(zhuǎn)向碳排放總量和強(qiáng)度“雙控”制度。推動(dòng)能源清潔低碳高效利用。推進(jìn)工業(yè)、建筑、交通等領(lǐng)域清潔低碳轉(zhuǎn)型。深入推進(jìn)能源革黨的二十大報(bào)告提出“加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系”立足我國能源資源察賦，堅(jiān)持先立后破，有計(jì)劃分步覆實(shí)施碳達(dá)峰行動(dòng)。完善能源消耗總量和強(qiáng)度調(diào)控，重點(diǎn)控制化石能源消費(fèi)，逐步轉(zhuǎn)向碳排放總量和強(qiáng)度“雙控”制度。推動(dòng)能源清潔低碳高效利用。推進(jìn)工業(yè)、建筑、交通等領(lǐng)域清潔低碳轉(zhuǎn)型。深入推進(jìn)能源革命，加強(qiáng)煤炭清潔高效利用，加大油氣資源勘探開發(fā)和增儲(chǔ)上產(chǎn)力度，加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系，統(tǒng)籌水電開發(fā)和生態(tài)保護(hù)，積極安全有序發(fā)展核電，加強(qiáng)能源產(chǎn)供儲(chǔ)銷體系建設(shè)，確保能源安全。完善碳排放統(tǒng)計(jì)核算制度，健全碳排放權(quán)市場交易制度。提升生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力。積極參與應(yīng)對(duì)氣候——摘自黨的二十大報(bào)告北極星●新型能源體系是黨的二十大報(bào)告中提出的能源新概念，更具系統(tǒng)性、全面性和戰(zhàn)略性?！裥滦碗娏ο到y(tǒng)是新型能源體系的重要組成和實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵載體。QQ首頁丨簡丨墅丨EN●國務(wù)院關(guān)于印發(fā)2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案的通知《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》提出，構(gòu)建新能源占比逐漸提高的新北極星北極星當(dāng)前，新能源發(fā)展非常迅速，現(xiàn)有電網(wǎng)無法解決高占比新能源帶來的電力電量平衡問題。(1)新能源消納問題超過23%,配電網(wǎng)承載能力接近極限、出現(xiàn)大量帶來極大挑戰(zhàn)。(2)用戶側(cè)靈活可調(diào)能力弱>目前用戶側(cè)如電動(dòng)汽車等新型負(fù)荷(3)源網(wǎng)荷儲(chǔ)多主體難以高效協(xié)同互動(dòng)>面臨配電網(wǎng)內(nèi)涌現(xiàn)的大量分布式能源、新測節(jié)填谷靈活提升電’峰上加峰局部過載功率平衡局部過載電能質(zhì)量發(fā)電波動(dòng)新能源發(fā)電受白然條件影響，存機(jī)性，其潮流和故障電流雙向流的不確定性變壓器過載改變了有功滯流自上而下輻射狀存在潮流反向和倒送的問題，導(dǎo)電壓越限使饋線中郵或末端電壓升離易脫網(wǎng)主網(wǎng)側(cè)的系統(tǒng)擾動(dòng)可傳擂至配電網(wǎng)，導(dǎo)致逆變電電壓等電氣量發(fā)生變化，易引發(fā)新能源大量脫網(wǎng)為解決電網(wǎng)面臨挑戰(zhàn)、保障供能安全，國家推出系列政策推動(dòng)新能源高質(zhì)量發(fā)展。當(dāng)前，新能源發(fā)展面臨新挑戰(zhàn)aolDlpatnd發(fā)fmCoSsn(2024年2月8日)解決手段需要強(qiáng)化基礎(chǔ)支撐—-推進(jìn)電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施智能化改造和智能微電網(wǎng)建設(shè)，確保新能以實(shí)現(xiàn)電力電量的就地平衡：區(qū)域自治促進(jìn)智能微電網(wǎng)與分布式綜合能源建設(shè)NationalDevelopmentandRetormCommissionw和和因此，需要我們對(duì)智能微電網(wǎng)做出重新定義與思考●針對(duì)新型電力系統(tǒng)中高占比新能源帶來的電力電量平衡問題，構(gòu)建具有智能化電網(wǎng)表征的微型市場主體，在內(nèi)部電力電量平衡的基礎(chǔ)上參與電力系統(tǒng)運(yùn)營，以緩解配網(wǎng)、主網(wǎng)的電力電量平衡壓力、促進(jìn)新能源消納。北極星推進(jìn)電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施智能化改造和智能微電網(wǎng)建設(shè)為什么就能推動(dòng)新能源高質(zhì)量發(fā)展呢?智能配電網(wǎng)?智能微電網(wǎng)?智能微電網(wǎng)與電力市場改革?分布式綜合能源?口新能源消納問題是起因口配電網(wǎng)安全穩(wěn)定是目標(biāo)口智能微電網(wǎng)與分布式綜合能源融合發(fā)展是解決途徑□電力市場改革中價(jià)格機(jī)制是手段與牽引(1)新能源發(fā)展的底層開發(fā)邏輯的變化與矛盾化解帶補(bǔ)貼電價(jià)高于火電現(xiàn)在從補(bǔ)貼退坡到平價(jià)上網(wǎng)未來：電力現(xiàn)貨市場電價(jià)呈下行趨勢，甚至出現(xiàn)負(fù)電價(jià)挑戰(zhàn)1:新能源的挑戰(zhàn)1:新能源的下穩(wěn)定導(dǎo)致其無法實(shí)時(shí)響應(yīng)電網(wǎng)或者用戶側(cè)需求，態(tài)電力觀貨市場內(nèi)缺乏京條力挑戰(zhàn)2:電網(wǎng)企業(yè)可以挑戰(zhàn)2:電網(wǎng)企業(yè)可以下跟再全額收貯可再生能源并網(wǎng)發(fā)電上網(wǎng)電力中國電力網(wǎng)2004-03-18333515北極星(1)新能源發(fā)展的底層開發(fā)邏輯的變化與矛盾化解問題的化解手段手段1:新能源行業(yè)要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，須從單純的項(xiàng)目開發(fā)向綜合智慧運(yùn)營轉(zhuǎn)型手段2:推動(dòng)新能源融合發(fā)展，以綠色低碳發(fā)展為核心，突出跨界融合、要素融合、產(chǎn)業(yè)融合、區(qū)域融合，創(chuàng)造新模式和新業(yè)態(tài)，形成有機(jī)價(jià)值共生體系新型電力系統(tǒng)和新型能源系統(tǒng)的低碳體系新能源行業(yè)企業(yè)未來主要開發(fā)模式“新能源+”項(xiàng)目，因地制宜開展農(nóng)光互補(bǔ)，漁光互補(bǔ)、光伏建筑一體化(車能路云一體化)等，探索生態(tài)能源發(fā)展道路依托科技創(chuàng)新和金融創(chuàng)新，創(chuàng)新分布式能源與綜合能源應(yīng)用新模式“水+風(fēng)+光+儲(chǔ)”多能互補(bǔ)大型新能源基地開發(fā)建設(shè)分布式綜合能源北極星發(fā)展轉(zhuǎn)變階段(個(gè)性化需求)發(fā)展轉(zhuǎn)變階段(個(gè)性化需求)(2)智能微電網(wǎng)與分布式綜合能源的創(chuàng)新融合發(fā)展初步發(fā)展階段(供電需求)初步發(fā)展階段(供電需求)市場主體階段(市場化需求)布積泵積泵1火力發(fā)電四二虛擬電廠(雙向交互)性需求直流配電網(wǎng)陽能風(fēng)電光7三聯(lián)供髓熱泵=互聯(lián)互通年理光伏電站燃?xì)馊?lián)供供W*分布式屋頂光伏用戶級(jí)燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)獻(xiàn)態(tài)農(nóng)光互補(bǔ)集中供冷供熱北極星“有源”雙向交互系統(tǒng)(寬時(shí)間尺活性上來度靈活雙向調(diào)節(jié)能力提升)轉(zhuǎn)變。北極星二匯報(bào)提綱二智能配、微電網(wǎng)與分布式綜合能源系統(tǒng)發(fā)展研究智能配、微電網(wǎng)與分布式綜合能源系統(tǒng)發(fā)展研究智能配、微電網(wǎng)與分布式綜合能源是我校很有優(yōu)勢與特色的研究方向CCTV節(jié)能宣傳周推廣；國家電網(wǎng)綜合能源“干校萬樓”重點(diǎn)推廣；中國(上海)自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)臨港新片區(qū)綜合能源“十四五”規(guī)劃“干校萬樓”重點(diǎn)推廣；中國(上海)自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)臨港新片區(qū)綜合能源“十四五”規(guī)劃(風(fēng)光儲(chǔ)微網(wǎng)示范應(yīng)用)國家自然科學(xué)基金委聯(lián)合基金重點(diǎn)項(xiàng)目國家自然科學(xué)基金委聯(lián)合基金重點(diǎn)項(xiàng)目支持：分布式綜合能源微網(wǎng)群能量交互微電網(wǎng)示范項(xiàng)目建設(shè)(MW級(jí)源網(wǎng)儲(chǔ)荷綜合能源示范應(yīng)用);并2(學(xué)程)(b)分布式綜合能源位網(wǎng)群綜合智慧能源科學(xué)研發(fā)平臺(tái)建成使用；中國國綜合智慧能源助力臨港低碳示范區(qū)建設(shè)項(xiàng)目國內(nèi)具個(gè)通黑“水電通氣勇”國內(nèi)具個(gè)通黑“水電通氣勇”為數(shù)字政前輔助決函照要的緣音能源口控平日上極星ac控平翹儲(chǔ)”W儲(chǔ)”W智慧光伏，風(fēng)電區(qū)域級(jí)“源”智慧光伏，風(fēng)電區(qū)域級(jí)“源”多能互補(bǔ)架成優(yōu)化新能源高車推廣與新一代管能功同送路交通系統(tǒng)示覽管慧燃?xì)馔勰茈婇g-…新片區(qū)首算微多能互補(bǔ)架成優(yōu)化新能源高車推廣與新一代管能功同送路交通系統(tǒng)示覽管慧燃?xì)馔勰茈婇g-…新片區(qū)首算微網(wǎng)與主動(dòng)配電民建證靈話性資源改道面向國家重大戰(zhàn)略需求面向國家重大戰(zhàn)略需求北極星1、上海電力大學(xué)已有研究及平臺(tái)建設(shè)基礎(chǔ)□平臺(tái)的服務(wù)特色與先進(jìn)性--技術(shù)支撐臨港新片區(qū)現(xiàn)代化低碳低能耗示范城市建設(shè)北極星嘉興嘉興面向上海長三角一體化建設(shè)需求，平臺(tái)開展互聯(lián)互通數(shù)智電網(wǎng)、交直流混聯(lián)微電網(wǎng)、局域電網(wǎng)及聯(lián)合新能源、儲(chǔ)能系統(tǒng)的多源多網(wǎng)多能級(jí)電力系統(tǒng)半實(shí)物仿真及實(shí)驗(yàn)研究，技術(shù)支撐長三角一體化電網(wǎng)建設(shè)。江蘇聲東童mm解礎(chǔ)和塊開關(guān)?政制開@①acc圖例11寶塑康口金民日性11avs塊費(fèi)有限公司上海卷建用戶專線掃tAv8.平湖v1、上海電力大學(xué)已有研究及平臺(tái)建設(shè)基礎(chǔ)口平臺(tái)的服務(wù)特色與先進(jìn)性--技術(shù)服務(wù)上海雙碳、降低峰谷差等系列能源戰(zhàn)略面向上海市碳達(dá)峰、碳中和的發(fā)展戰(zhàn)略及降低峰谷差的長期要求，聚焦“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”四維度，從科學(xué)開展應(yīng)用研究、適時(shí)布局前瞻科技兩方面發(fā)力。攻關(guān)規(guī)?；姎漶詈匣A(chǔ)設(shè)施優(yōu)化配置關(guān)鍵技術(shù)；北極星1、上海電力大學(xué)已有研究及平臺(tái)建設(shè)基礎(chǔ)口平臺(tái)的服務(wù)特色與先進(jìn)性--技術(shù)持續(xù)推進(jìn)我國能源互聯(lián)網(wǎng)及新型電力系統(tǒng)建設(shè)微電網(wǎng)層面北極星2、主要研究思路(新能源、電力市場)微電網(wǎng)層面北極星隨著新型電正逐步由單電力網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)源配網(wǎng))、需要有系統(tǒng)整體配電網(wǎng)行水平的進(jìn)一步提升。合理配比源荷儲(chǔ)容量，強(qiáng)化自主調(diào)態(tài)創(chuàng)新發(fā)展，提高系統(tǒng)響應(yīng)速度和調(diào)節(jié)能力。重點(diǎn)研究結(jié)合微電網(wǎng)形成智慧化自創(chuàng)新拓展新型電力系統(tǒng)商業(yè)模式和交易機(jī)制，鼓勵(lì)多樣化資源平等參與市場交易；主網(wǎng)主網(wǎng)組網(wǎng)形態(tài)電網(wǎng)66電網(wǎng)能缺光屬充體化規(guī)熱模觸腫中分布式綜源與微電網(wǎng)融合參與市場化電力交易中心123北極星外踢晶網(wǎng)網(wǎng)研究方向1:主配微源分層分級(jí)協(xié)同與控制面臨問題面臨問題姓準(zhǔn)性生她有性性單用過程系效生制R多能流分布式能源廣泛接入主配微源分層分級(jí)協(xié)同與控制架構(gòu)配電網(wǎng)支撐主電網(wǎng)的多級(jí)調(diào)控環(huán)節(jié)配電網(wǎng)支撐主電網(wǎng)的多級(jí)調(diào)控環(huán)節(jié)(1)系統(tǒng)層級(jí)研究研究方向2:基于云邊協(xié)同的配用電信息安全技術(shù)研究面臨問題(1)系統(tǒng)層級(jí)研究研究方向3:配電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備信息感知與智能診斷技術(shù)研究生業(yè)務(wù)龐雜”的特點(diǎn)，從新型量測感知技術(shù)、多源信息融合技術(shù)等方面對(duì)配分裝預(yù)警分裝預(yù)警辭基于數(shù)字孿生技術(shù)的變電站設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測患要延患要延路徑費(fèi)融發(fā)機(jī)制方法賠失控土電法管理采統(tǒng)南體續(xù)儲(chǔ)能系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測與健康評(píng)估系統(tǒng)媽間延到示范應(yīng)用事選不制了(1)系統(tǒng)層級(jí)研究事選不制了研究方向4:基于知識(shí)數(shù)據(jù)融合的新型配電網(wǎng)源網(wǎng)儲(chǔ)荷調(diào)控技術(shù)研究定性、復(fù)雜性大大增加，隨著越來越多新型可調(diào)需求。1y?(2)智能配電網(wǎng)、微電網(wǎng)層級(jí)研究研究方向4研究方向4研究方向5的綠色變(配)電設(shè)備研究方向6研究方向2技術(shù)研究方向3北極星書變臺(tái)區(qū)AC身作本充電起盛選班穩(wěn)定性分析穩(wěn)定性控制位區(qū)來技互有式代性小型水電B身卷式電開陽屬Bm研究方向1:電力電子化電網(wǎng)的穩(wěn)定理論與控制、保護(hù)技術(shù)技術(shù)路線技術(shù)路線研究方向2:配電網(wǎng)運(yùn)行靈活性提升技術(shù)隨著分布式新能源和靈活性資源的接入，配電網(wǎng)從傳統(tǒng)的“無源”單向輻射網(wǎng)供電區(qū)域1供電區(qū)域1電網(wǎng)對(duì)時(shí)變運(yùn)行場景的主動(dòng)適應(yīng)能力有待提升。供電區(qū)域Ⅱ供電區(qū)域Ⅱ動(dòng)汽車重拉電廠前息-能量-長值互動(dòng)體系第中《動(dòng)汽車重拉電廠前息-能量-長值互動(dòng)體系第中《技本體系量構(gòu)資源集群可行械量合代用海類資等”北極星實(shí)全可章代輸一邊維控制器口機(jī)制班省讀四準(zhǔn)炸編電力流度平自智裝管拉系統(tǒng)能成本撥標(biāo)準(zhǔn)編制技本驗(yàn)證超的導(dǎo)(2)智能配、微電層網(wǎng)級(jí)研究研究方向3:配、微電網(wǎng)靈活性資源聚合與虛擬電廠技術(shù)面臨問題面臨問題技術(shù)路線技術(shù)路線儲(chǔ)能充儲(chǔ)能充電樁儲(chǔ)能研究方向4:有源配、微電網(wǎng)自愈與韌性提升技術(shù)F預(yù)防適應(yīng)恢復(fù)學(xué)習(xí)在極端事功能遭到從事故中自身設(shè)施件發(fā)生后破壞后快獲取經(jīng)驗(yàn)預(yù)防極端迅速吸收速恢復(fù)到并識(shí)別潛事件和適應(yīng)正常狀態(tài)在風(fēng)險(xiǎn)研究方向5:適用于電力電子化場景的綠色變(配)電設(shè)備面臨問題要通過研發(fā)具有靈活調(diào)節(jié)能力的變(配)電設(shè)備。研究方向6:基于本質(zhì)安全理念的電化學(xué)儲(chǔ)能成套裝備面臨問題面臨問題鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)全壽命周期應(yīng)用安全技術(shù)鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)全壽命周期應(yīng)用安全技術(shù)致災(zāi)機(jī)制與全尺寸火災(zāi)模擬試驗(yàn)平臺(tái)安全聯(lián)動(dòng)時(shí)序(3)分布式綜合能源層級(jí)研究分布式綜合能源自適應(yīng)平衡及配、微電網(wǎng)主分布式綜合能源自適應(yīng)平衡及配、微電網(wǎng)主動(dòng)支撐技術(shù)分布式綜合能源系統(tǒng)場景開發(fā)建模及多聯(lián)供群控技術(shù)分布式綜合能源關(guān)鍵裝備及高效利用技術(shù)配、微電網(wǎng)支配、微電網(wǎng)支撐技術(shù)分布式綜合能分布式綜合能源系統(tǒng)技術(shù)單體能源裝備單體能源裝備技術(shù)(3)分布式綜合能源層級(jí)研究研究方向1:分布式綜合能源關(guān)鍵裝備及高效利用技術(shù)面臨問題面臨問題面向電力市場改革及雙碳戰(zhàn)略的推進(jìn)，分布式綜合能源關(guān)鍵裝備及高效利用領(lǐng)域的發(fā)展面臨以下需求：1)需要具備高效的能源轉(zhuǎn)換和利用效率，同時(shí)保證系統(tǒng)的可靠性和低碳化；2)能夠與不同類型的能源資源和負(fù)荷相兼容，適應(yīng)各種工況和環(huán)境條件；3)能夠跨時(shí)空存儲(chǔ)和調(diào)配能源，以平衡電力及冷熱供需。研究熱點(diǎn)研究熱點(diǎn)>面向深度電氣化的必然趨勢，研究適用于工業(yè)區(qū)域、園區(qū)的高效高溫?zé)岜眉斑m用于北方地區(qū)的采暖高效復(fù)疊式熱泵技術(shù)及裝備；>研究新型儲(chǔ)冷、儲(chǔ)熱及儲(chǔ)電技術(shù)，包括新型電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)、相變蓄熱技術(shù)、液空儲(chǔ)冷技術(shù)等；>研究面向新型電力系統(tǒng)的制儲(chǔ)氫及燃料電池?zé)犭娐?lián)產(chǎn)技術(shù)。健騰健騰壓維耗功1空產(chǎn)生冷用于定國化R健存減空出動(dòng)深冷液化蒸發(fā)氣化液態(tài)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)原理圖==雙級(jí)耦合高位復(fù)疊熱泵系統(tǒng)原理圖重通電解制氧壓縮儲(chǔ)方健用進(jìn)水(3)分布式綜合能源層級(jí)研究研究方向2:分布式能源系統(tǒng)場景開發(fā)建模及多聯(lián)供群控技術(shù)大單境大單境*機(jī)mm傳納綜合能源系統(tǒng)動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度與智能同摩物可想神曲可想神曲虛擬電廠運(yùn)行原理圖特高壓電解槽h施電解槽管道輸氫儲(chǔ)罐低碳電氫多節(jié)點(diǎn)雙向耦合技采原理莓極至孩電建筑交通魂伏(3)分布式綜合能源層級(jí)研究研究方向3:分布式綜合能源自適應(yīng)平衡及配、微電網(wǎng)主動(dòng)支撐技術(shù)面臨問題面臨問題同時(shí)，需要考慮氫能作為低碳中間能源未來在電力系統(tǒng)中的重要作用，開展氫研究熱點(diǎn)研究熱點(diǎn)靈活調(diào)度靈活調(diào)度(4)電力市場改革層面研究《國家發(fā)展改革委國家能源局關(guān)于新形勢下配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》發(fā)改能源〔2024〕187號(hào)輸配電價(jià)促進(jìn)新能源就近消納的輸配電價(jià)機(jī)制能源保供電網(wǎng)建設(shè)可靠輸電能源保供電網(wǎng)建設(shè)促進(jìn).非電網(wǎng)主體電網(wǎng)主體電力市場化非電網(wǎng)主體電網(wǎng)主體智能微電網(wǎng)建設(shè)電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施智能化改造智能微電網(wǎng)建設(shè)>電量型>電量型>電力型>低碳型>綜合型(4)電力市場改革層面研究研究方向1:與電力市場運(yùn)營機(jī)制激勵(lì)相容的智能微電網(wǎng)運(yùn)營技術(shù)研究技術(shù)綠電市場北極星(4)電力市場改革層面研究研究方向2:智能配電網(wǎng)與智能微電網(wǎng)互適性運(yùn)營關(guān)鍵技術(shù)●針對(duì)不同智能微電網(wǎng)的運(yùn)營特性，研究智能配電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)，滿足智能微電網(wǎng)●針對(duì)智能配電網(wǎng)對(duì)電力調(diào)節(jié)性的要求，研究智能微電網(wǎng)的構(gòu)建策略和優(yōu)化方案。●研究智能配電網(wǎng)對(duì)智能微電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行管理技術(shù)；●研究智能配電網(wǎng)主動(dòng)參與電網(wǎng)運(yùn)行安全的關(guān)鍵技