低碳综合能源系统研究框架与关键问题研究综述

低碳综合能源系统是融合多种低碳技术和措施、集成灵活性资源、促进清洁能源消纳、降低碳排放的多能源系统,是实现“双碳”目标的物理载体。首先,从能源转型的宏观战略、物理载体和低碳技术角度论证了低碳综合能源系统是能源转型的有效路径,归纳了低碳综合能源系统的定义与特征内涵;然后,构建了低碳综合能源系统的研究框架,从源-网-荷-储及碳捕集等环节挖掘了低碳综合能源系统的减排潜力;为了充分发挥低碳综合能源系统的低碳优势,从协同规划与优化调度、市场机制等角度提炼了低碳综合能源系统的几个关键问题;最后,聚焦提炼的协同优化关键问题,从研究现状、面临问题和研究展望等方面进行了阐述,以期为能源系统的低碳发展提供参考。

基于DCC-GARCH的海上风电场出力空间相关性分析及预测

多座海上风电场出力之间存在一定的空间相关性,构建合适的风电出力相关性模型有助于提高风电出力的预测精度。针对空间相关性具有时变特性以及难以描述和衡量,提出基于动态条件相关广义自回归条件异方差(DCC-GARCH)模型的海上风电场出力相关性模型。利用多维正态分布和DCC-GARCH模型拟合多风电场的皮尔森相关系数,求解随时间变化的风电场出力空间相关系数,在准确表征空间相关性大小的同时体现空间相关性的时序变化特征。基于DCC-GARCH模型建立多座风电场出力动态空间相关性短期预测模型。基于江苏省盐城市海上风电场数据进行算例分析,结果验证了所提方法的合理性和有效性。

基于广义极值分布的线路负载率指标及计算方法

针对高随机性负荷渗透率下配电网线路负载状态评估的问题,文章在极值理论的基础上引入负荷重现水平和负荷重现期概念,建立一种新的线路负载能力概率性评价指标,即T年期线路负载率。考虑不同配网系统的负荷结构和网架结构的差异,结合负荷同时率提出一种适用于多类型负荷配网环境下线路负载率的计算方法。以江苏某工业园区、浙江某城市、安徽某农村等3种典型场景下的配电网为例分析“一年一遇”、“五年一遇”和“十年一遇”等不同重现期下的线路负载率,并对线路负载率达到不同重现水平时发生“重载事件”和“超载事件”的最小重现期进行研究。结果表明该指标能够在低样本容量下有效评估含随机性负荷的配电线路的负载状态,所提方法在含多类型负荷的配电网中具备广泛的适用性。

能源互联网支撑智慧城市发展

智慧城市是信息时代城市发展的新形态,基于全面感知、宽带互联和智能应用,创造人性化的管理与服务。能源互联网是由互联网与新能源技术整合而形成的新型能源体系。能源互联网在实现信息技术和能源技术融合的同时,为能源的可持续发展提供了有效支持,为智慧城市的建设提供了良好支撑。在阐述智慧城市发展阶段和历程以及能源互联网发展缘起和特点的基础上,梳理了能源互联网与智慧城市间密切的关系,总结了能源互联网在智慧城市发展中各领域的应用,并对能源互联网支撑智慧城市发展进行了具体分析。

中国电价市场化改革现状及模式探索

为解决制约电力行业科学发展的突出矛盾和深层次问题,推动结构转型和产业升级,我国出台一系列相关政策进一步深化电力体制改革。新一轮的电力体制改革通过"三放开、一独立、三强化"的路径实施,主要包括输配电价改革、组建交易机构、有序放开发用电计划、开放售电侧等。通过分析我国电力体制改革的模式,并借鉴国际电力市场改革经验来探索我国各省市电力市场相应的运行模式,从现货市场、大用户直购电方式、开放售电侧、零售市场等方面给出我国电力市场建设启示与建议。

基于电价与气价的煤改清洁能源竞争性分析研究

随着环境污染问题的日趋严重,我国能源结构急需优化调整。缩减煤炭消费总量、降低煤炭消费占比已成为能源改革的首要任务。为了实现能源的清洁高效利用,改善环境质量,必须用可再生清洁能源替代燃煤,"煤改气"和"煤改电"逐渐受到关注与重视。以浙江省为研究对象,针对"煤改气"和"煤改电"工程,结合当地的市场气价与电价,运用层次分析法(AHP)进行决策分析,并针对改造工程项目实施提出政策建议。

能源互联网环境下的能源信息系统建设探讨

可靠的信息系统是现代电力系统正常运行必不可少的基本条件。能源互联网作为未来能源可持续发展的解决方案,已成为当今学术界与产业界的研究热点。能源互联网在实现信息技术和能源技术深度融合的同时,必须有相应的系统予以支撑,即能源信息系统。综述国内外能源互联网的研究和实践成果,阐述能源信息系统在能源互联网发展中的作用,进一步从技术层面总结能源互联网中各项技术所面临的挑战。在此基础上,重点研究了能源互联网下能源信息系统运行中可能面临的安全隐患与信息孤岛威胁,以及能源信息系统物理架构和技术路线,并提出了能源信息系统建设关键技术。

“双碳”目标下绿色氢能技术发展现状与趋势研究

氢能是一种清洁零碳、灵活高效、来源丰富的二次能源,作为现代能源体系的重要组成部分,是实现我国“双碳”目标的重要载体。随着日益严峻的碳减排形势,绿色氢能受到了全球的高度关注。利用可再生能源制氢,可以实现氢能全产业链绿色无碳,解决可再生能源消纳问题,是极具潜力的氢能发展路线。文章总结分析了国内外氢能产业最新发展动态,重点从制氢、储氢、运氢、加注、应用等全产业链的各个环节研究了绿色氢能关键技术的发展现状与趋势,结合我国氢能产业发展提出了典型的应用场景和发展建议,为我国绿色氢能的发展提供借鉴和参考。

中国省域碳达峰路径与政策

从省域层面推动发达地区率先碳达峰是中国实现2030年前碳达峰目标的有效途径.以江苏省为例,构建了省级LEAP-Jiangsu模型,结合改进的多层对数平均迪氏分解(M-LMDI)模型、Tapio脱钩模型和减污降碳协同效应模型探索碳排放的关键影响因素及碳达峰路径.采用改进的多层M-LMDI模型分析了江苏省历史时期和未来预测情况下碳排放的主要影响因素;基于历史碳排放分解结果和规划目标,构建了多种发展情景的LEAP-Jiangsu模型,预测江苏省碳排放达峰时间及达峰水平;运用Tapio脱钩模型和减污降碳协同效应模型,研究碳排放与经济发展的关系和碳排放与大气污染物排放的协同效应.结果表明,2035年江苏省一次能源需求总量以标煤计约为401.2~474.6 Mt,终端能源需求量约为319.2~382.3 Mt;江苏省最可能在2025~2030年实现碳达峰目标,碳排放峰值约为815.3~845.7 Mt;能源强度降低、产业结构优化、提高终端电气化水平和能源结构调整等节能减排措施的减排贡献率分别为33.1%、26.8%、21%和15.2%.

“双碳”背景下多站融合方案及关键技术研究

能源互联网的构建对多异质能源调度和多源信息处理提出了更高的要求。为了充分利用变电站供电资源及闲余空间资源,提高变电站的土地和变配电资源利用率,研究了以变电站为载体的多站融合。首先,针对变电站、储能站、数据中心站、冷热供应站、分布式光伏站、充/换电站、5G基站等融合站,研究了以变电站为载体的多站融合,分析了其建设理念、功能定位、系统架构等建设思路;然后,研究了不同融合站的功能特性,分析了中心城区、工业园区、乡镇地区不同应用场景下的典型融合方案;最后,探讨了典型应用场景下的多站融合关键技术,并通过实际工程应用案例论证了多站融合关键技术的合理应用及多站融合的综合效益。