赵勇强 - 释放需求侧灵活性与储能.pdf

Beijing 2018 释放需求侧灵活性和储能应用 赵勇强 国家发展和改革委员会能源研究所 国家可再生能源中心 2019年 4月 25日 May 4, 2019 Slide 2 通信和网络安全 服务和资产管理 咨询 系统运行 – 发电预测 – 需求响应 – 广 域监测 – 虚拟电厂 – 虚拟 /合成惯性 控制 – 频率控制 – 电厂（厂群）自动 化控制系统– 电网扩建 – FACTS –储能 – 线电压调节器 – 在线分接开关 – 电网自动化 – 电压 /无功管理 – 虚拟电厂 发电 – 发电预测 – 发电管理系统 – 虚拟电厂 – 电厂自动化控制 –储能 输电 – 电网扩建 – HVDC – 大容量储能 – 自动化与控制 –储能 – FACTS – 远距离输电 – HVDC 配电 – 分布式储能 – 负荷预测 – 可再生能源发电预 测 – 飞轮 –储能 – 局 域微网 – 电网互联 – 线电压调节器 – 在线分接开关 – 电网自动化 – 电压 /无功管理 用电 –储能 – 智能家居和楼 宇 自 动化 –储能 –需求响应 – 纳网 – 虚拟电厂 市场 – 能源组合管理 – 市场管理系统 – 辅助服务 – 节点电价预测 – 虚拟电厂 驱动力 波动性和不 确定性 缺乏惯性响应能力 位置限制 模块化 & 分布式 ≈= 未来电力系统不同 驱动力下的 各环节 相关 技术 来源： ABB, RGI, 2018 新能源消纳措施和灵活性资源 高比例可再生能源需要储能应用 化石能源与可再生能源储氢效率 灵活资源主导市场定价 储能成为价值提升和价格稳定器 提升可再生能源系统价值方式可再生能源系统价值逐渐降低 大规模储能（以电动汽车为例）和高比例可再生能源协同潜力 EV SHARE in fleet: 80%RE share in Generation: 80% VRE share in capacity: 80% - 50 100 150 200 250 300 0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94 97 100 103 106 109 112 115 118 121 124 127 130 133 136 139 142 145 148 151 154 157 160 163 166 GW System load excl EV EV - natural load EV - smart charging EV - deferred charging System load Electricity price (RMB/MWh) - 50 100 150 200 250 300 -1,000 -500 0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94 97 100 103 106 109 112 115 118 121 124 127 130 133 136 139 142 145 148 151 154 157 160 163 166 GW Year 2050 - season S11 Thermal Hydro VRE Storage EV smart charge adjustments System load Electricity price (RMB/MWh) Generation Load Wind and solar Deferred charging Smart charging Low charging price Low carbon intensity 选择性 加入基于边际成本的 电价 （ 比如夏威夷州、纽约州） 10 上 图表示纽约的“全价值”电价提议 http://documents.dps.ny.gov/public/Common/ViewDoc.aspx?DocRefId=%7BA0BF2F42-82A1-4ED0-AE6D-D7E38F8D655D%7D 零售电价设计 —— 为灵活负荷、分布式 能源和储能提供激励、创造 商业 模式 上图表示加州 独立运营商对分季节的分时电价的提议 季节性的分时 电价（ 比如加州） 11 需求 响应参与批发市场概览 Product产品 Physical Requirements具体要求 产品类型 整体描述 多快做出响应 响应时长 完全响应时间 响应频次 功率调节 应对规划好的净负荷中随时出现的变化 30 seconds30秒 15分钟 5分钟 在特定拍卖期间连 续 Flexibility 灵活度 给无法预测的风光电做额外 的负荷跟踪储备 5分种 一小时 20分钟 在特定拍卖期间连 续发生 Contingency 应急 快速或瞬间对供给的缺乏作出反应 1分钟 小于 30分钟 小于十分钟 小于每天一次 Energy 电量 减少或转移负荷 5分钟 大于 1小时 十分钟 每天 1-2次， 4-8小 时预先通知 Capacity 容量 作为发电资源不足的替补 与区域系统平衡运行机构的系统峰值相吻合的头 20个小时 Ma et al, 2013, Grid Integration of Aggregated Demand Response, Part 2: Modeling Demand Response in a Production Cost Model 开放竞争电力市场和新的市场主体 Renewable Generation Thermal Power Hydro Wind PV Flexibility demand Wireless Charging Storage Forecast ing Flexible Generation Driverless EV EV Driverless EV 固定站点 流动站点 TOU, RT price， etc Market Access： - capacity - Voltage Platform connection Separate metering Aggregators TSO/DSO Spot Market A/S Market Smart Meters Data Centre Thank you！ Tel： +861063908473 Email: zhaoyq@eri.org.cn