什麼是源網荷儲一體化?
源網荷儲一體化(簡稱SGLS)是中國電力系統規劃和運行理念,它將發電(源)、輸配電(網)、靈活需求(負荷)和儲能視為一個整體系統,進行協同優化,而非獨立規劃各個要素。這種一體化方法能夠實現:發電、儲能和負荷的協同配置,從而最大限度地減少輸電需求;協調調度所有四個要素,從而最大限度地提高可再生能源利用率並最大限度地減少棄電;發展能夠半自主運行的本地能源社區;以及通過平滑電力流更有效地利用電網基礎設施。中國國家能源局已將SGLS作為新型電力系統發展的關鍵框架進行推廣,並在多個省份開展試點項目,大規模驗證了該理念。
關於源網荷儲一體化的5個關鍵問題
SGLS的四個要素分別是:電源(發電)——提供能源供應的可再生能源(風能、太陽能、水力發電)和傳統發電; 電網(輸電和配電)——連接發電和負荷的物理基礎設施,包括用於實時監控的智慧電網技術; 負荷(需求)——能夠根據電網信號調整用電量的靈活的工業、商業和居民使用者; 以及儲能——電池系統、抽水蓄能和其他儲能技術,用於緩衝供需不平衡。 SGLS利用能源管理系統協調整個系統的調度決策,同時優化所有四個要素之間的相互作用。
傳統電力系統規劃將發電、輸電和配電視為獨立的規劃領域,分別由不同的實體負責(發電公司、電網公司和配電公司)。 需求被視為既定的預測值,而不是可控變數。 SGLS打破了這些壁壘,將整個系統視為一個集成的優化問題。 這使得一些在傳統規劃中難以實現的解決方案成為可能:例如,在負荷中心增加儲能可能比新建輸電線路來滿足該負荷需求更具成本效益; 或者,發電和負荷共址可能完全消除電網加固的必要性。
SGLS需要:提供即時需求可見性的高級計量基礎設施(AMI); 支持靈活負荷參與的需求響應平臺; 提供可變發電和需求之間緩衝的儲能系統; 連接所有系統元件的智慧電網通信基礎設施; 以及能夠同時優化發電、儲能和靈活需求調度的集成能源管理系統。 人工智慧和機器學習正被越來越多地用於管理即時協同優化數千個分散式資源的複雜性。
中國值得關注的SGLS試點專案包括:河北張北多能源互補示範專案,該專案將風能、太陽能、抽水蓄能和電池儲能與智能電網管理相結合; 青海清潔能源示範區採用SGLS原則,長期實現100%可再生能源運行; 廣東工業園區SGLS專案整合了屋頂光伏、電池儲能和工業靈活負荷; 內蒙古、新疆和甘肅多個省級新能源基地專案則將大規模風能和光伏發電與配套儲能和工業靈活負荷相結合。
中國於2021年提出的新型電力系統戰略旨在構建以可再生能源為主導、同時兼顧可靠性和經濟性的電力系統。 SGLS是這一新型電力系統的關鍵運行框架,它既能實現碳中和所需的高可再生能源滲透率,又能有效管理可再生能源帶來的波動性和不確定性。 SGLS 將發電、電網、負荷和儲能視為一個集成系統,最大限度地利用可再生能源,最大限度地減少棄電,並減少對化石燃料備用發電的需求——直接推進中國實現碳中和目標。
關鍵要點
源-網-負荷-儲能一體化(SGLS)代表了中國新型電力系統設計的整體性方法,它將發電、電網、靈活需求和儲能視為一個綜合優化問題,而非各自獨立的規劃領域。這一框架是中國在確保電網可靠性的同時實現高可再生能源滲透率戰略的核心。上海國際電力展(EP Shanghai)和上海儲能展(ES Shanghai )展示了從智慧電網設備到儲能系統再到需求回應平臺等一系列支援SGLS實施的技術。