平衡理论
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新型电力系统亟需哪些理论创新?舒印彪给出答案!
中国能源报· 2025-11-25 11:03
新型电力系统构建的理论创新方向 - 新型电力系统是传统电力系统的继承与发展,需要在理论、技术、产业三大体系和体制机制等方面进行创新突破,以探索适合中国国情的发展道路[1] - 理论创新是新型电力系统建设的基础,当前电力系统技术特征发生深刻改变,新能源出力受气象影响显著,系统平衡机制转变为源荷双随机、源网荷储多主体互动的复杂模式,系统可调控电源容量与最大负荷的比值持续下降[1] 平衡理论创新 - 新能源最大日功率波动已超过系统最大负荷的20%,光伏大量并网导致许多省份午间时段负荷特性出现"鸭子曲线",晚高峰光伏出力快速减少呈现"峭壁现象",负荷特性向"深谷型"曲线变化[2] - 新能源出力受天气影响显著增大且存在季节性差异,2020年全国大范围降雨事件出现30次,2022年西北地区出现连续4天以上风光低出力5次共28天[2] - 需要加强电力系统气候气象韧性理论和方法研究,发展电力气象学,开展不同气象的归因分类,刻画新能源资源全时空特性图谱和典型出力曲线[2] - 需建立全时域电力电量平衡模型,由典型日平衡方法转变为8760小时连续模拟,应用随机动态方法实现源网荷储协同规划[2] - 需开展充裕性理论研究,建立考虑气象电力耦合条件下新能源有效带载能力的概率化规划模型,量化评估高比例新能源电力系统的有效容量充裕度[2] 安全稳定控制理论创新 - 新型电力系统面临弱惯量、弱支撑、弱抗扰动能力等风险,源网荷储各环节将出现大量电力电子设备,系统运行的物理基础发生根本变化[3] - 系统稳定机理从机电暂态问题逐步转变为机电与电磁共同作用下的新型稳定问题,"4·28西班牙葡萄牙大停电事件"凸显高比例新能源的脆弱性[3] - 需要深入研究新型电力系统安全稳定机理变化,建立高比例新能源强不确定性、非线性系统的数学描述和稳定域,研发相适应的仿真分析工具[3] - 需建立多元协调、分散与集中相结合的控制体系,实现源网荷储协同控制,提升新能源对系统的动态支撑能力,发挥电力电子装备快速调节优势[3] 电力市场理论创新 - 电力市场竞争理论发生重要改变,传统以煤耗等微增率经济调度为基础的市场设计与新能源低边际成本、高系统成本的特性存在很大差异[4] - 全国统一电力市场理论与技术创新需锁定四个目标:确保电力长期可靠供应、推动能源绿色低碳转型、保证电价竞争力、促进先进技术产业发展[4] - 随着新能源占比大幅提升,清洁能源成为主体电源,必须依靠技术与市场,推动科技创新与产业创新相融合、有效市场与有为政府相结合[4] 行业会议背景 - 2025年中国电机工程学会年会以"科技创新与机制变革共筑新型能源体系"为主题,17位院士和众多行业专家聚焦"双碳"目标,探讨构建新型电力系统和新型能源体系的关键技术[5]