吴心弘-新型电力系统中辅助服务价值体现及发展趋势分析

新型电力系统中辅助服务价值体现及发展趋势分析 国 网 浙 江 综 合 能 源 服 务 有 限 公 司1 新型电力系统的提出新型电力系统是以承载实现碳达峰碳中和，贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求为前提，确保能源电力安全为基本前提、以满足经济社会发展电力需求为首要目标、以最大化消纳新能源为主要任务，以坚强智能电网为枢纽平台，以源网荷储互动与多能互补为支撑，具有清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动基本特征的电力系统。新型电力系统的提出新型电力系统的定义2021年3月15日，习近平总书记主持召开中央财经委员会第九次会议，提出深化电力体制改革，构建以新能源为主体的新型电力系统，新型电力系统的概念便是基于这样的背景诞生。2 当前电力系统面临情况高比例随机性、波动性的可再生能源接入高比例电力电子设备大面积应用高转动惯量系统向弱转动惯量系统演变3 保障新型电力系统安全稳定高效运行为电网提供灵活调节能力，平抑高比例可再生能源导致的出力波动，例如调频、爬坡服务为电力系统提供安全控制手段，应对电力电子设备（换流站）故障，例如稳定切机切负荷服务应对电力系统转动惯量降低，抗扰动能力下降，例如转动惯量服务《电力并网运行管理规定》国家能源局2021年12月21日发布《电力辅助服务管理办法》国家能源局2021年12月21日发布4.1 未来新型电力系统主要特征1清洁低碳形成清洁主导、电为中心的能源供应和消费体系，生产侧实现多元化、清洁化、低碳化，消费侧实现高效化、减量化、电气化新能源具备主动支撑能力，分布式、微电网可观可测可控在控，大电网规模合理、结构坚强，构建安全防御体系，增强系统韧性、弹性和自愈能力发电侧、负荷侧调节能力强，电网侧资源配置能力强，实现各类能源互通互济、灵活转换，提升整体效率高度数字化、智慧化、网络化，实现对海量分散发供用对象的智能协调控制，实现源网荷储各要素友好协同2安全可控34灵活高效智能友好开放互动适应各类新技术、新设备以及多元负荷大规模接入，与电力市场紧密融合，各类市场主体广泛参与、充分竞争、主动响应、双向互动55 当前发展趋势——灵活调节能力建设可再生能源的快速发展对电网灵活性提出更高的要求，需要更多的灵活性资源来支撑系统对灵活性爬坡的需求。提供灵活性爬坡产品的资源•火储联合调频机组•水电机组•相对可控的可再生能源（如光热、生物质）•……•柔性输电•“互联互济”•微电网•……•需求侧响应•电动汽车•用户侧储能资源•……发电侧电网侧用户侧灵活性资源是指电力系统中在给定的响应时间内能够提供一定的爬坡、滑坡能力的可控资源。6 当前发展趋势——辅助服务品种多样化4321调频备用转动惯量…………可针对性设计削峰调峰、填谷调峰等成灵活爬坡交易品种12347 当前发展趋势——运行机制市场化逐步完善市场化的运行机制浙江《2022年浙江省第三方独立主体参与电力辅助服务结算试运行方案》华北《第三方独立主体参与华北电力调峰辅助服务市场试点方案》山东《关于促进我省新型储能示范项目健康发展的若干意见》8 当前发展趋势——参与主体多元化辅助服务机制用户侧独立储能火电新能源9 当前发展趋势——逐渐形成补偿与分摊机制合补偿机制分摊机制• 谁提供、谁获利• 同时提高辅助服务补偿力度，增加容量补偿等• 谁受益、谁承担• 辅助服务补偿费用逐渐向用户侧疏导10 未来展望——对于系统转动惯量不足的思考问题•之前的火电为主的电力系统，每增加一台同步发电机都会给系统增加惯量。•如果不给新能源提要求，电力系统会坐吃山空，逐渐变成低转动惯量的系统•低转动惯量系统中频率的变化会很快，会由于电力电子器件的快速动作，导致类似电压闪变的频率闪变。展望未来可采取的措施•所以直接把新能源+储能塞入目前以交流电为主的电力系统，是否能够拥有同步机所具有的所有特性？•还是未来的电网的形态发生根本性变化，比如变成成千上万个小型微电网，各微电网与主网强连接、弱连接或者不连接？•建立更多的具备转动惯量的储能设施，如抽水蓄能、飞轮储能等？•转动惯量辅助服务交易品种。•...