【摘 要】
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构建以新能源为主体的新型电力系统是“双碳”背景下实现能源结构调整、促进节能减排的必然要求和重要战略举措。然而,传统能源短期内无法实现全面替代,风、光等新能源给电力供给和电网稳定带来挑战,而技术发展又难以完全满足客观需要。综合分析现实条件和发展进程,构建新型电力系统更是一个经济问题和调度管理问题。因此,将需求响应措施和碳排放权交易机制等市场因素纳入电力系统调度管理过程,具有重要的现实意义和参考价值。
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构建以新能源为主体的新型电力系统是“双碳”背景下实现能源结构调整、促进节能减排的必然要求和重要战略举措。然而,传统能源短期内无法实现全面替代,风、光等新能源给电力供给和电网稳定带来挑战,而技术发展又难以完全满足客观需要。综合分析现实条件和发展进程,构建新型电力系统更是一个经济问题和调度管理问题。因此,将需求响应措施和碳排放权交易机制等市场因素纳入电力系统调度管理过程,具有重要的现实意义和参考价值。本文主要从经济和管理角度入手对构建新型电力系统进行深入研究。首先,从运行控制目标、经济调度方式以及发电调度安排三个维度对传统电力系统的调度管理进行梳理,对比分析新能源电力与传统能源的差异及其给电力系统造成的影响,明确新能源电力调度优化过程中存在的问题,把握新型电力系统的基本特征和发展变化的基本过程。其次,引入需求响应措施,从激励机制的设计管理入手,采取设置不同补偿价格和可中断负荷容量大小的方式设计需求响应项目补偿方案。在此基础上,结合电源侧的虚拟发电系统和碳排放权交易机制,构建衡量系统发电能耗和运营成本的经济效益模型以及衡量碳排放成本的环境效益模型,模拟电力系统的运营过程。最后,将清洁能源消纳政策分为全额收购可再生能源发电和允许适度弃风两类。基于各个消纳政策的特点,结合是否调用需求响应措施,以及备用容量的不同提供方式,构建四个管理方案分别代表不同的模拟场景,对其优化求解,对比分析不同类型的管理政策对电力系统运行成本产生的影响。研究结论表明:(1)适度弃风的消纳政策,其经济性和环保性优于可再生能源全额收购的消纳政策;(2)调用可中断负荷需求响应措施,可以减轻发电压力,保持系统稳定,同时优化火电机组出力结构,降低煤耗量和碳排放量;(3)风电波动较大的时刻,若负荷需求下降较快,弃风导致系统能耗成本上升,不弃风具有经济性;因此为促进清洁能源消纳利用,应适度增加弃风惩罚成本以作约束。
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