引言

 

电能是当前社会发展所需要的重要能源。为了落实国家“碳峰、碳中和”的相关要求，必须重视新能源的开发利用。在新能源电力系统中使用有效的储能技术是提高整体电能利用效率的一种方式，也是保证电力系统正常运行的重要手段。由于电力存储技术多样，储能技术在长期发展过程中逐渐成熟。新能源电力系统的研究已成为当前电力行业的重点研究内容，可以有效利用新能源。利用有效的储能技术储存电力能源，不仅可以满足当前社会实际发展的需要，也是该领域的重要突破。

 

电力系统调整能力建设情况

 

为构建清洁、低碳、安全、高效的现代电力产业体系，应对新能源消费问题，《电力发展“十三五”规划（2016-2020）》（以下简称《规划》）提出“加强峰值调整能力建设，提高系统灵活性”。《规划》高度重视电力系统调节能力建设，明确从负荷侧、电源侧、电网侧采取多种措施，充分挖掘现有系统的峰值调节能力，加强峰值调节电源规划建设，努力提高系统的灵活性和适应性，解决新能源消耗问题。“十三五”以来，新能源消费形势持续改善，新能源利用率持续提高。在全国范围内，风电平均利用率由2016年的83%提高到2020年的96.5%，光伏发电平均利用率由2016年的90%提高到2020年的98%，风电、光伏发电连续多年实现弃电量、弃电率的“双降”。但与此同时，电力系统调节能力建设仍存在诸多薄弱环节，整体仍处于滞后状态。一方面，电源侧灵活调节电源建设和改造力度仍不足。“十三五”期间，火电灵活性改造和抽水蓄能工程建设仅完成规划目标的40%和50%。另一方面，电网灵活输送新能源的作用仍有待提高。跨省、跨区新能源运输比例仍较低。由于配套电源建设滞后或受电网安全稳定运行的限制，部分跨省、跨区新能源电量占比不足30%，跨省、跨区消费能力有待提高。据统计，风电、光伏发电在连续多年实现弃电量、弃电率“双降”后，2022年上半年再次出现弃电率同比上升。

 

2电力系统调节能力建设面临的主要问题

 

2.1电力供应保障

 

在极端恶劣天气条件下，电力供应不能保证稳定，特别是日食等天文现象将对新能源供电产生明显影响。全球气温越来越暖和，气候异常问题越来越严重。暴雪、冰冻、无风、干旱等极端恶劣天气层出不穷，呈现出逐年增长的发展趋势，甚至超出了世界气象领域的研究认知。虽然罕见天气发生的概率较低，但新能源供应风险高，危害大，特别是在新能源电力系统建设过程中，其影响更加突出，将导致供电保障成本的全面增加。

 

2.2各类调节性资源成本疏导难度大

 

为了促进新能源消费，国家层面出台了一些有利政策，但总体来看，各种调整资源的成本指导仍然困难，阻碍了调整能力建设的积极性。在煤电灵活性转型方面，主要以峰值调整辅助服务成本的形式进行电源侧指导，但资金来源有限，补偿成本低，难以有效弥补机组低负荷运行造成的各种成本增加。在新能源储存的发展中，仍缺乏相对明确的成本指导机制和调度运行机制。

 

“双碳”目标驱动能源电力系统数字化转型策略

 

3.1能源互联网背景下的电力系统协同优化运行模式

 

能源互联网技术应用于电力系统后，行业电力生产、企业管理模式、市场运行模式、消费响应模式等基本要素将发生重大变化，能源系统将形成传统电力系统与新能源系统相结合的局面。两个系统将实现内部自平衡和优化，两个系统之间将表现出互动、互补和协调。广域网技术是关键技术，可以完成区域内人口数量、能源分布、节能、能耗等数据的收集和管理，为系统改进和相关决策提供可靠、智能的依据，实现区域内要素的合理规划。此外，利用系统运行中产生的数据，可以建立模拟数学模型，可以预见系统运行的最佳方案。新能源电力系统的运行模式将广泛利用广域能源资源协调技术和能源供需协调优化等能源互联网相关技术。

 

3.2光伏并网

 

电力部门针对光伏并网中存在的问题开发了相应的储能技术，以维持并网系统中的瞬时功率平衡，特别是电网系统结构复杂、内部储能波动大、稳定性差的电能，以瞬时功率的形式输送。瞬时功率水平决定了电能的传输质量。为了使传输以更平稳的形式实现，电力部门应合理制定无电源并联方案，以储存能源，避免光伏并网在负载功率的影响下波动。在复杂的并网中，无源并网技术很容易导致系统崩溃。要将该技术应用于混合系统，需要使用一定的技术手段来维持功率。只有在稳定的条件下保持瞬时功率水平，才能保证技术的良好效果。

 

3.3高弹性、智能电力系统建设

 

首先，为了进一步满足高比例新能源电力电子设备的发展需求，创造更加丰富多样的高弹性电网，有必要推动整个电力供应系统的各个环节走向数字化、智能化的发展道路。构建全电力供应网络系统协作、数字技术驱动、智能电力供应决策的新一代电力系统控制系统，加强电网系统的多向互动，确保储能系统之间的互联，确保能源和电网的优化，全面提高电力设施的综合利用效率，提高电力系统供应过程中的灵活性水平。其次，需要继续进行煤电机组的灵活性改造和升级。煤电功能定位需要从传统主电源转变为调整电源，同时进行大规模煤电机组环境改造，优化机组灵活性，提高系统调整水平。

 

3.4电池储能应用

 

电池储能是电化学储能技术的主要体现，具有自然环境友好、响应速度快、长期经济性好的特点，技术成熟度相对较高。它是目前新能源电力系统中常见的储存技术，在电网系统中也起着重要的作用。无论电网系统的发展过程和内容如何，都需要借助储能技术的有效发挥才能得到具体实施。因此，储能技术的使用也是保证电力系统稳定运行的重要环节之一，由于具有一定的发电功能，对电力系统的安全运行起着非常重要的作用。发电环节的使用可以结合当前的实际发展需要，以智能电网系统的建设为研究目标。通过对实际情况的调查，智能电网的建设需要电池储能技术的有力支持。通过合理利用这一技术，对提高电网运行的安全性和效率起着非常重要的作用，通过对电池储能系统实际容量选择的深入分析，要根据当前电网的运行情况，了解区域供电需求和建设目标，通过对所有影响因素的综合分析，找到与储能相关的数据。

 

结束语

 

综上所述，面对国家“双碳”战略发展目标，电力企业需要承担的社会责任相对困难。根据中国传统电网系统的特点，新能源在当前发电系统中的应用是全面提高资源综合利用率的核心途径。随着整个社会电气化水平的不断提高，越来越多的碳排放从终端产业向电力产业转变，电力产业的节能减排压力也在不断提高。因此，在不断探索和研究的过程中，加快新能源电力系统的建设，是电力产业帮助社会实现“双碳”目标，促进自身节能减排的唯一途径，也是保证整个电力产业高质量发展的核心途径。