碳中和目标下的电力系统和电力市场转型

 

高比例新能源的并入给电力系统引入高度不确定性的同时，也淘汰了大部分同步发电机组，后者是安全稳定的重要控制手段。此外，新能源通过逆变器并入电网，系统的电力电子化程度高，增加了系统失稳的风险。发电调度是系统运行最主要的任务，它承担了系统供电、用电功率的实时平衡工作。碳中和电力系统中新能源渗透率高，且发电成本低。在保证满足系统负荷及安全稳定运行的前提下，应尽可能多地消纳新能源，有效节省系统的运行成本。碳中和电力系统中，包含有气、水、储能等多种灵活性资源。为应对风、光等新能源出力的不确定性，系统还需要有足够的旋转备用。综合考虑各种灵活性资源的运行特性，协调安排各类灵活性资源预留的上下备用量，使发电和风险成本降到最低。设备检修安排是系统保持安全可靠运行必不可少的工作。碳中和电力系统中源、网、荷的设备类型均呈现多且杂的形势，给电气设备检修时间安排增添了难度。

 

在碳中和电力系统中，大量同步发电机组被新能源发电机组所替代，系统往往会处于低惯性状态，频率调节能力不足、阻尼特性差，大大提高了频率稳定控制的难度。2019年8月9月英国出现的大停电事故就是由频率失稳所引发。事实上英国2019年风能、太阳能装机占比仅33%，而碳中和电力系统中风能、太阳能装机占比会远高于此，因此需进一步研究新能源对于系统惯性、频率、电压的支撑作用并研发相关设备。 本*文@内-容-来-自；中_国_碳^排-放*交-易^网 t an pa i fa ng . c om