主要工作;
随着弃风、弃光等问题趋于严峻,电源与电网规划脱节的弊端逐步显现。此外,需求侧资源将在电力系统中发挥日益重要的作用,其影响应在规划中予以考虑。在此背景下,本文构建了系统整体最优的多区域源网荷协调规划模型,统筹决策规划期内各年份各区域各类电源装机容量、各跨区输电通道容量、各区域各类需求侧资源容量。
针对新能源渗透率不断提高的趋势,本文的规划模型还进行了其他改进。例如,将传统的电力与电量平衡模式转变为电力、电量、调峰能力三方面平衡。
以中国实际情况作为算例应用,验证了模型的有效性与优越性,并给出了2015-2030年中国区域尺度电源、电网与需求侧资源的规划方案。
结论与启示;
在源网分开规划、源网协调规划、源网荷协调规划三种情景下,规划期内总成本、总排放依次降低。源网荷协调规划的有效性与优越性得到验证。
通过分析源网荷协调规划结果,得到对我国电力发展的政策启示:
第一,科学把握各类电源发展规划。严控煤电增长,提高天然气发电比重,根据安全约束稳妥发展核电,根据资源约束积极发展水电,从系统整体角度出发合理把控风电与太阳能发电的发展速度。算例结果显示,我国煤电应在2025-2027年左右达峰,电力系统碳排放在2027年达峰。
第二,处理好在资源富集地区布局电源与在负荷富集地区布局电源的关系。我国能源资源与负荷需求逆向分布的现实国情与各区域电源开发成本的差异决定了在资源富集地区布局电源的合理性,但鉴于目前“三北”地区新能源装机规模明显超过系统消纳能力,今后一段时间兼顾上述两种布局方式是科学选择。不过总体来看,规划期内装机容量增长最多的还是西北地区。
第三,加快跨区输电通道建设。根据算例结果,2030年我国跨区输电容量应达到约290GW。西部地区向东中部地区的跨区输电能力需大幅提高。西北宜成为中国主要电源基地,华东地区则是受入电量最多的区域。“十三五”与“十四五”时期应当是跨区输电容量快速增长的阶段。
第四,重视需求侧资源在电力系统中的作用。需求侧资源规划容量逐年上升,2030年需求侧资源规模约占电力需求的10%。相对而言,2015-2020期间能效电厂容量增幅较大,2020-2030期间需求响应迎来快速发展。规划结果显示,在风光电富集地区更应发展需求侧资源,以提高系统灵活调节能力,促进风光电消纳,而非如传统认知中仅把需求侧资源作为缓解东中部地区供需紧张形势的手段。