主要工作;
隨著棄風、棄光等問題趨于嚴峻,電源與電網(wǎng)規(guī)劃脫節(jié)的弊端逐步顯現(xiàn)。此外,需求側(cè)資源將在電力系統(tǒng)中發(fā)揮日益重要的作用,其影響應在規(guī)劃中予以考慮。在此背景下,本文構(gòu)建了系統(tǒng)整體最優(yōu)的多區(qū)域源網(wǎng)荷協(xié)調(diào)規(guī)劃模型,統(tǒng)籌決策規(guī)劃期內(nèi)各年份各區(qū)域各類電源裝機容量、各跨區(qū)輸電通道容量、各區(qū)域各類需求側(cè)資源容量。
針對新能源滲透率不斷提高的趨勢,本文的規(guī)劃模型還進行了其他改進。例如,將傳統(tǒng)的電力與電量平衡模式轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?、電量、調(diào)峰能力三方面平衡。
以中國實際情況作為算例應用,驗證了模型的有效性與優(yōu)越性,并給出了2015-2030年中國區(qū)域尺度電源、電網(wǎng)與需求側(cè)資源的規(guī)劃方案。
結(jié)論與啟示;
在源網(wǎng)分開規(guī)劃、源網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃、源網(wǎng)荷協(xié)調(diào)規(guī)劃三種情景下,規(guī)劃期內(nèi)總成本、總排放依次降低。源網(wǎng)荷協(xié)調(diào)規(guī)劃的有效性與優(yōu)越性得到驗證。
通過分析源網(wǎng)荷協(xié)調(diào)規(guī)劃結(jié)果,得到對我國電力發(fā)展的政策啟示:
第一,科學把握各類電源發(fā)展規(guī)劃。嚴控煤電增長,提高天然氣發(fā)電比重,根據(jù)安全約束穩(wěn)妥發(fā)展核電,根據(jù)資源約束積極發(fā)展水電,從系統(tǒng)整體角度出發(fā)合理把控風電與太陽能發(fā)電的發(fā)展速度。算例結(jié)果顯示,我國煤電應在2025-2027年左右達峰,電力系統(tǒng)碳排放在2027年達峰。
第二,處理好在資源富集地區(qū)布局電源與在負荷富集地區(qū)布局電源的關(guān)系。我國能源資源與負荷需求逆向分布的現(xiàn)實國情與各區(qū)域電源開發(fā)成本的差異決定了在資源富集地區(qū)布局電源的合理性,但鑒于目前“三北”地區(qū)新能源裝機規(guī)模明顯超過系統(tǒng)消納能力,今后一段時間兼顧上述兩種布局方式是科學選擇。不過總體來看,規(guī)劃期內(nèi)裝機容量增長最多的還是西北地區(qū)。
第三,加快跨區(qū)輸電通道建設。根據(jù)算例結(jié)果,2030年我國跨區(qū)輸電容量應達到約290GW。西部地區(qū)向東中部地區(qū)的跨區(qū)輸電能力需大幅提高。西北宜成為中國主要電源基地,華東地區(qū)則是受入電量最多的區(qū)域。“十三五”與“十四五”時期應當是跨區(qū)輸電容量快速增長的階段。
第四,重視需求側(cè)資源在電力系統(tǒng)中的作用。需求側(cè)資源規(guī)劃容量逐年上升,2030年需求側(cè)資源規(guī)模約占電力需求的10%。相對而言,2015-2020期間能效電廠容量增幅較大,2020-2030期間需求響應迎來快速發(fā)展。規(guī)劃結(jié)果顯示,在風光電富集地區(qū)更應發(fā)展需求側(cè)資源,以提高系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力,促進風光電消納,而非如傳統(tǒng)認知中僅把需求側(cè)資源作為緩解東中部地區(qū)供需緊張形勢的手段。