支撑碳中和目标的电力系统源-网-储灵活性资源优化规划

时间：2021-08-23 13:02:18 来源：中国电力

观点凝练

摘要：2020年9月，中国提出将努力争取2060年前实现碳中和。大力发展风电、光伏高比例并网的新能源电力系统，是实现碳中和目标的重要途径。由于新能源发电具有波动性和随机性，因此需要提升系统灵活性以保障高比例新能源电力系统的安全、可靠和经济运行。以实现2060年碳中和目标为边界，采用内嵌全年8 760 h全景时序生产模拟的电力规划模型与方法，考虑各类灵活性资源约束，从不同时间和空间尺度统筹优化新能源电源、储能及电网互联容量，为实现碳中和目标提供可行方案。在此基础上，开展系统弃电率、新能源电源装机、储能配置及电网互联容量灵敏度分析，进一步论证模型方法的有效性，并量化分析高比例新能源电力系统源-网-储协同规划的效益。

（来源：微信公众号“中国电力” ID:ELECTRIC-POWER 作者：中国电力）

结论：实现2060年前碳中和目标，能源领域脱碳是关键，能源活动的脱碳关键是依靠能源供应清洁化、能源消费电气化，这就要求必须构建以风电、光伏等新能源发电为主的未来电力系统。

在新能源发电占比不断提高的过程中，电力系统对灵活性资源的需求不断增强，充分发挥新能源出力、储能及电网互联在不同空间及时间尺度上的灵活调节作用，是保证未来电力系统安全、可靠、经济的重要途径。

本文采用内嵌全年8 760 h快速全景时序生产模拟模型与方法，统筹优化了2060年电力系统新能源、储能装机及电网互联容量，提出了实现2060年碳中和目标的源-网-储优化方案。预计2060年，风电、光伏装机分别达到22.01亿、38.20亿kW，约占电源总装机的75%；储能需求达到6.65亿kW，约占新能源装机的11%，电网互联容量达到5.8亿kW，全系统弃电率约8.92%，全系统用电成本约0.253 9元/（kW·h），为顺利实现中国碳中和目标提供了可行方案。

在优化方案的基础上，开展了弃电率、电源装机、储能配置及电网互联容量灵敏度分析，进一步论证了优化方案的准确性。弃电率方面，单方面追求系统低弃电率，需要配置更多的储能，导致系统度电成本上升；新能源装机方面，单方面增加资源较好区域的电源装机，并不能充分发挥电源的价值，新能源装机存在最优布局；储能配置方面，单方面根据新能源装机容量配置一定比例的储能，并不能充分发挥储能的价值，储能配置存在最优配比；电网互联方面，单方面根据电力流确定电网互联容量，并不能充分发挥电网的价值，电网互联存在最优发展格局。因此需要开展新能源装机、电网互联及储能配置的联合优化规划。

引文信息

金晨, 任大伟, 肖晋宇, 等. 支撑碳中和目标的电力系统源-网-储灵活性资源优化规划[J]. 中国电力, 2021, 54(8): 164-174.JIN Chen, REN Dawei, XIAO Jinyu, et al. Optimization planning on power system supply-grid-storage flexibility resource for supporting the “carbon neutrality” target of china[J]. Electric Power, 2021, 54(8): 164-174.