我們期待電網(wǎng)運營(yíng)會(huì )有怎樣的變化?電網(wǎng)該如何調整以支持向清潔能源系統的過(guò)渡?近期，在我們的《讓明天更有力》系列節目中，能源記者Sonja van Renssen、Karel Beckman與DNV GL的專(zhuān)家進(jìn)行了交談，試圖獲得其中的答案。這期節目分六個(gè)系列，將探討輸配電運營(yíng)商在能源轉型中所扮演的角色，如何使網(wǎng)絡(luò )更智能，電氣化對網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)的影響，海上風(fēng)能革命對電網(wǎng)的影響，以及可再生能源整合的成熟程度。
今天，我們來(lái)了解一下電網(wǎng)運營(yíng)商對未來(lái)能源前景有何期待?
DNV GL發(fā)布的《2019能源轉型展望》報告概述了能源行業(yè)正在發(fā)生的“大轉變”，并討論了許多可供電網(wǎng)運營(yíng)商管理轉型的選擇。整合易變的可再生能源將需要大規模網(wǎng)絡(luò )擴展投資。電網(wǎng)系統運行的復雜性將包括在所謂的交直流混合電網(wǎng)中應用新的技術(shù)，如高壓直流(HVDC)。此外，各個(gè)區域之間的互聯(lián)性，可能會(huì )改變很多國家迄今為止 “電力孤島”的電網(wǎng)運作形式。以下是未來(lái)幾年改變電網(wǎng)格局的主要趨勢。
1 易變的可再生能源將給輸電系統運營(yíng)商帶來(lái)挑戰，但數字化讓系統可靠運行成為可能
更多地利用市場(chǎng)靈活性和輔助服務(wù)來(lái)支持系統運營(yíng)，例如，平衡市場(chǎng)的操作已經(jīng)顯著(zhù)增加了市場(chǎng)的流動(dòng)性和成本的下降。容量要素在維護可靠性方面將發(fā)揮越來(lái)越大的作用。隨著(zhù)發(fā)電量的變量增加，一些電廠(chǎng)只有在電力系統出現極端情況時(shí)才被需要。決策工具也將越來(lái)越自動(dòng)化。我們期望更多地使用靈活性平臺來(lái)獲得分散管理的靈活性、負荷流控資產(chǎn)的自動(dòng)優(yōu)化、接近熱極限的主動(dòng)管理、以及動(dòng)態(tài)的天氣相關(guān)線(xiàn)路額定值。
2 互聯(lián)和超級電網(wǎng)將在管理供需方面發(fā)揮關(guān)鍵作用
隨著(zhù)可再生能源在互聯(lián)電力市場(chǎng)的份額越來(lái)越大，需要完成和繼續發(fā)展現有的和新的互聯(lián)項目，以管理供電區域的電力供需問(wèn)題。東北亞超級電網(wǎng)、南歐互聯(lián)互通、北歐新漢莎電力橋、德國HVDC走廊等項目，將在現有高壓交流電(HVAC)電網(wǎng)拓撲的基礎上形成覆蓋電網(wǎng)，這將使電力的無(wú)縫交易和進(jìn)一步的市場(chǎng)聯(lián)合成為可能，從而有助于在競爭原則的基礎上整合可再生能源。它們還將對地緣政治產(chǎn)生影響，因為對化石燃料(通常是進(jìn)口的)的依賴(lài)將減少，而可再生資源的價(jià)值將增加。
3數字化和智能技術(shù)將帶來(lái)網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)的自動(dòng)化
我們將看到網(wǎng)絡(luò )操作上更多的自動(dòng)化，以及能源賬單和會(huì )計流程的完全自動(dòng)化。IT平臺將授權新的分布式能源和靈活性供應商進(jìn)入并開(kāi)放市場(chǎng)。傳感器和數據分析將趨于成熟，賦能智能資產(chǎn)管理和主要系統元素的更好利用。這將包括新物聯(lián)網(wǎng)傳感器、對壽命消耗指標的監測改進(jìn)、允許分散式發(fā)電結構，以及更復雜SCADA系統和相關(guān)電網(wǎng)運營(yíng)工具。
4 一個(gè)更加分散的系統運營(yíng)將驅動(dòng)對更高級別規則的需求，以定義參與者之間的角色和接口
在歐洲，TSOs協(xié)會(huì )ENTSO-E正與DSOs協(xié)會(huì )EDSO密切合作。配電網(wǎng)絡(luò )最初的設計目的是將電能從傳輸系統自上而下地分配給消費者。如今，許多配電系統已經(jīng)在“反向”功率流下運行，隨著(zhù)可再生能源的分布式電力的滲透，以及由此導致的區域供需失衡的加劇，這一趨勢將持續下去。隨著(zhù)系統運行的日趨復雜，數字化將通過(guò)更好的監控發(fā)揮關(guān)鍵作用，產(chǎn)生重大影響。
5 隨著(zhù)可再生能源數量的增長(cháng)，儲能技術(shù)將在供需求管理方面發(fā)揮重要作用
我們可能會(huì )看到，有關(guān)未來(lái)電力系統技術(shù)解決方案之間的權衡越來(lái)越多，比如大量的配電網(wǎng)加固，電動(dòng)汽車(chē)智能充電的靈活選擇，儲能，需求響應，以及部門(mén)聯(lián)合。歐洲的十年網(wǎng)絡(luò )發(fā)展計劃預測，到2040年，電動(dòng)汽車(chē)電池儲存和大規模電池將占到系統負荷的10%。儲能在交通電氣化和支持較弱電網(wǎng)基礎設施對靜態(tài)電池的需求兩個(gè)方面都扮演著(zhù)雙重角色。
6 到2025年，隨著(zhù)可再生能源開(kāi)始為我們提供超過(guò)四分之一的電力需求，新的商業(yè)模式將會(huì )出現
這些模式的核心將是一個(gè)基于大多數可再生能源發(fā)電的更廉價(jià)的發(fā)電市場(chǎng)。但對于電網(wǎng)運營(yíng)商來(lái)說(shuō)，我們需要在輸配電兩方面維護一個(gè)可靠的電網(wǎng)基礎設施。靈活的市場(chǎng)使當地的輔助服務(wù)、電動(dòng)汽車(chē)和關(guān)聯(lián)需求，以及節能措施成為可能。數字化將為工業(yè)、商業(yè)和家庭帶來(lái)新的基于數字能源需求的響應解決方案。
7 微電網(wǎng)將在未來(lái)發(fā)揮更大的作用
孤立的微小電網(wǎng)，例如島嶼或偏遠的村莊，通常是因為人口密度低或經(jīng)濟不活躍使傳統的電網(wǎng)延伸負擔不起。孤立的微小電網(wǎng)，如用于礦山、海上石油設施、遠程電信、科學(xué)設施或軍事用途的這些電網(wǎng)，是燃油供給經(jīng)濟學(xué)來(lái)驅動(dòng)。接入更大電網(wǎng)中的商業(yè)、工業(yè)或住宅微電網(wǎng)將被建立，但出于可靠性考慮，打算在必要時(shí)斷開(kāi)這些微電網(wǎng)。從未打算自治的商業(yè)、工業(yè)或住宅微電網(wǎng)將被建立，主要管理它們的節能電力、儲能，以及最小化成本或處理電網(wǎng)連接限制的需求。
