郭剑波院士:高比例新能源电力系统面临的挑战及关键技术应对措施

来源:光伏們发布时间:2020-11-07 09:04:10

11月2日,由全球能源互联网发展合作组织与联合国亚洲及太平洋经济社会委员会、联合国西亚经济社会委员会联合举办的2020全球能源互联网(亚洲)大会在京隆重召开,大会以“绿色低碳可持续发展”为主题,旨在深化全球及亚洲能源电力合作,加快能源变革转型,推动全球能源互联网中国倡议落地实施,为“一带一路”和人类命运共同体建设发挥作用。

在技术论坛上,中国工程院院士郭剑波围绕高比例新能源电力系统的挑战专题发表演讲,并提出需要重点关注的技术及应对措施。

据郭剑波院士介绍,根据2018年的预测,2050年中国的风电、太阳能发电装机容量占比将达68%,发电量占比达48%,形成高比例新能源的电力系统。从目前发展情况和预期来看,新能源发电实际发展速度可能会高于预期。

高比例新能源电量场景需要数倍于负荷的新能源装机容量,将面临多项挑战。郭剑波院士详细讲述了主要的三大挑战,高效消纳、安全运行和机制体制挑战。

其中,消纳挑战主要分为日功率波动、出力度、尖峰电量消纳、功率预测难度等几方面:

根据目前预测,随着新能源装机的增大,2050年中国新能源日内最大功率波动将超过10亿千瓦,与当年常规电源总装机容量相当,仅靠常规电源调节难以应对新能源日内功率波动。

未来高比例新能源电力系统中,新能源长时间、高出力给系统消纳、安全和储能技术带来极大挑战;在新能源低出力时段,电力系统需要常规能源等非新能源机组实现功率平衡。

新能源尖峰出力功率大、电量小,保证尖峰出力消纳需要调动巨大的灵活性资源。未来高比例新能源电力系统中,保证尖峰出力的全额消纳代价大。

中国的地形复杂,气候类型多样,随机波动性强,高精度功率预测更难。未来,随着新能源装机规模的扩大,预测绝对误差将进一步扩大,大大增加发电计划制定的难度。

在新能源供电带来的安全问题方面,郭剑波院士指出,新能源发电参与一次调频可降低稳态频率偏差和暂态最大频率偏差,但因未改善系统惯量,频率变化率未能改善,低惯量系统越限风险仍然存在。通过采用虚拟惯量控制可使新能源提供一定惯量支撑,但由于一次能源输入的可控性差,可能导致频率二次跌落等次生事故。另外,新能源大规模接入会导致频率越限风险增加、系统电压稳定问题突出、高占比地区暂态过电压严重、功角稳定特性复杂、“预案”式安控策略配置困难、宽频震荡现象相继出现、调控运行复杂等挑战。

“随着新能源发电的技术进步、成本进一步降低,可以预期新能源必将迎来持续较长时间的高速发展期。”郭剑波院士表示,“另外,新能源绿色、低边际成本、高辅助服务需求对市场机制设计带来挑战,众筹、互联网金融、实物融资租赁等开发模式推动了新能源快速发展。”

郭剑波院士指出,应加强以新能源为主力电源的电力系统的构建技术条件和市场机制的研究,并对新能源设备、运行及控制提出新技术要求。此外,要通过拓展电力利用、多能互补和能源综合利用,利用先进的气象预报、传感、通信、人工智能等技术,协调源-网-荷-储等资源,应对高占比新能源给系统带来的巨大功率波动和带来的技术挑战。

演讲PPT如下:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


索比光伏网 https://news.solarbe.com/202011/07/332030.html
责任编辑:xiewen
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
《关于促进光热发电规模化发展的若干意见》解读之一︱加快构筑新型电力系统重要支撑 开启我国光热发电规模化发展新征程来源:国家能源局 发布时间:2025-12-25 09:32:22

加快构筑新型电力系统重要支撑开启我国光热发电规模化发展新征程──《关于促进光热发电规模化发展的若干意见》解读为贯彻落实党的二十届四中全会提出的加快经济社会发展全面绿色转型,建设美丽中国要求,我国正加快构建新型电力系统,积极稳妥推进和实现碳达峰、碳中和。为推动光热发电产业化、规模化发展,国家发展改革委、国家能源局印发《关于促进光热发电规模化发展的若干意见》。

同济大学材料科学与工程学院陆伟团队关于高熵钙钛矿氧化物材料用于低频电磁波吸收的最新研究成果发表于《科学·进展》来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-22 13:52:25

论文第一完成单位为同济大学材料科学与工程学院。同济大学陆伟教授与袁宾研究员为论文通讯作者。陆伟教授团队以电磁功能材料为主要研究对象,在多功能集成电磁防护材料等方向进行了系统性研究。在国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的支撑下,近期多项电磁防护材料研究成果发表于高水平期刊。

聚焦高比例新能源并网难题,构网技术与标准体系成行业破局关键来源:索比光伏网 发布时间:2025-12-18 18:31:47

在迟永宁看来,构网技术的核心价值在于解决高比例新能源并网问题。因此,迟永宁呼吁行业相关方积极参与国际标准制定工作,共同提升新能源并网领域的技术共识与行业规范。在演讲的最后,迟永宁总结到,随着新能源占比持续提升,新型电力系统的运行方式、同步机制及稳定特性均发生深刻变革,过往的安全事故充分反映了行业面临的挑战。

中广核新能源与深圳港集团签约,共绘海洋绿色能源发展新蓝图来源:中广核新能源 发布时间:2025-12-13 01:13:21

12月10日,中国广核新能源控股有限公司(以下简称中广核新能源)与深圳港集团有限公司(以下简称深圳港集团)在深圳举行合作签约仪式。中广核新能源党委书记、董事长张志武,中广核新能源党委委员、副总经理戴洪刚,深圳港集团党委书记、董事长胡朝阳,深圳港集团总裁沈华新出席仪式并见证签约。中广核新能源广东公司党委书记、总经理潘天国与深圳港集团副总裁彭洪波代表双方签署合作协议。此次签约是继今年9月双方建立战略合作关系后,推动合作项目实质性落地、打造央地合作示范标杆的关键一步,标志着双方在海洋绿色能源领域的合作迈入深度协同新阶段。

聚焦COP30|安泰新能源:构建生态友好的光伏世界,共同应对气候变化来源:安泰新能源 发布时间:2025-11-27 13:48:34

第30届联合国气候变化大会于11月在巴西贝伦举行,会议讨论了应对气候变化的优先行动,共同绘制可持续发展蓝图。此次捐赠不仅标志着EcoRaise计划迈出了务实的一步,更彰显了安泰新能源积极投身生态保护事业、回馈社会的企业担当。红树林自然保护区在全球能源转型与生物多样性保护深度融合的当下,安泰新能源始终以技术创新为支撑,以生态保护为底线,践行着光伏企业的生态责任。

国内聚焦 | 高效率、低成本与高量产适配协同共进 一道新能DBC技术进阶引领行业革新来源:一道新能 发布时间:2025-11-19 09:19:13

工艺革新:低成本高量产,破解行业“不可能三角”DBC3.0Plus技术成功破解高效、成本、量产的行业“不可能三角”,展现出极强的产业化适配能力。此次论坛上DBC3.0Plus技术的全面亮相,不仅彰显了一道新能在n型电池细分领域的技术沉淀,更提供了高效率、低成本、高量产适配的协同解决方案,为新能源产业加速转型赋能。

新发展形势下新能源消纳及市场化的思考来源:中能传媒研究院 发布时间:2025-11-11 15:39:54

广东分布式光伏的快速发展给配电网带来了不小压力,新能源消纳难题愈发凸显。广东省能源局积极响应和落实“136号文”精神,于9月19日正式印发《关于深化新能源上网电价市场化改革促进新能源高质量发展的实施方案》,推动广东正式迈入新能源全面市场化的新阶段。新能源参与现货市场面临低价风险。

适配高比例新能源接入 特变电工自主可控分布式调相机系统通过权威检验来源:特变电工 发布时间:2025-11-11 09:50:01

近日,特变电工电装集团衡变南京电研电力自动化股份有限公司自主研发的NSA3500-ZK自主可控分布式调相机系统,成功通过国网电科院的系列检测,并正式取得检验报告,标志着南京电研公司在新能源调相机领域实现了关键技术的自主突破,进一步巩固在细分行业的领先地位。经过用户测评与国家技术安全评估,公司研发团队历经近一年的集中攻关,成功推出NSA3500-ZK自主可控分布式调相机系统,并在权威检测中一次性通过全部项目检验。

国家能源局:支持绿电直连、虚拟电厂等促进新能源就近消纳的新模式新业态发展来源:国家能源局 发布时间:2025-11-03 15:18:11

10月31日,国家能源局举行新闻发布会,发布前三季度全国能源形势、可再生能源并网运行等情况,并就“十五五”能源发展路径等问题回答记者提问。支持绿电直连、虚拟电厂等促进新能源就近消纳的新模式新业态发展。

猎取高电价!一道新能柔性跟踪支架电力市场的“高收益捕手”来源:一道新能 发布时间:2025-10-27 13:35:42

身处行业变局之中,一道新能于今年重磅推出的“随影”柔性跟踪支架系统,凭借其能够精准适配电价波动规律、高效提升光伏电站发电效能的差异化优势,成为广大光伏电站运营方应对市场化挑战、优化投资回报水平的关键“破局利器”。一道新能“随影”柔性跟踪支架系统,正是针对这一核心需求的技术突破。

中国能建:新签新能源及综合智慧能源项目合同额超4153亿来源:索比光伏网 发布时间:2025-10-27 08:44:35

10月25日,中国能源建设股份有限公司发布《2025年第三季度主要经营数据公告》。公告显示,2025年1-9月,公司新签合同额9927.75亿元,同比增长0.4%,达到万亿级别。