碳中和目標下的電力系統和電力市場轉型

 

高比例新能源的并入給電力系統引入高度不確定性的同時，也淘汰了大部分同步發電機組，后者是安全穩定的重要控制手段。此外，新能源通過逆變器并入電網，系統的電力電子化程度高，增加了系統失穩的風險。發電調度是系統運行最主要的任務，它承擔了系統供電、用電功率的實時平衡工作。碳中和電力系統中新能源滲透率高，且發電成本低。在保證滿足系統負荷及安全穩定運行的前提下，應盡可能多地消納新能源，有效節省系統的運行成本。碳中和電力系統中，包含有氣、水、儲能等多種靈活性資源。為應對風、光等新能源出力的不確定性，系統還需要有足夠的旋轉備用。綜合考慮各種靈活性資源的運行特性，協調安排各類靈活性資源預留的上下備用量，使發電和風險成本降到最低。設備檢修安排是系統保持安全可靠運行必不可少的工作。碳中和電力系統中源、網、荷的設備類型均呈現多且雜的形勢，給電氣設備檢修時間安排增添了難度。

 

在碳中和電力系統中，大量同步發電機組被新能源發電機組所替代，系統往往會處于低慣性狀態，頻率調節能力不足、阻尼特性差，大大提高了頻率穩定控制的難度。2019年8月9月英國出現的大停電事故就是由頻率失穩所引發。事實上英國2019年風能、太陽能裝機占比僅33%，而碳中和電力系統中風能、太陽能裝機占比會遠高于此，因此需進一步研究新能源對于系統慣性、頻率、電壓的支撐作用并研發相關設備。 本*文@內-容-來-自；中_國_碳^排-放*交-易^網 t an pa i fa ng . c om