作者：國網(wǎng)重慶市電力公司

          清華大學能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院

          清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院

出版社：中國電力出版社

出版時間：2022-11-01

紙張：膠版紙

裝幀：平裝

ISBN：9787519871949

產(chǎn)品特色

“雙碳”目標背景下，率先以新型電力系統(tǒng)命名的問答式著書，內(nèi)容前沿、形式新穎。本書通過“通識篇”“技術(shù)篇”“市場篇”“實踐篇”四個部分全面介紹新型電力系統(tǒng)，邏輯清晰、思路明確，問題緊扣實際，回答言簡意賅，是可以服務(wù)于廣大社會群體的專業(yè)書籍。

編輯推薦

“雙碳”目標背景下，率先以新型電力系統(tǒng)命名的問答式著書，內(nèi)容前沿、形式新穎。本書通過“通識篇”“技術(shù)篇”“市場篇”“實踐篇”四個部分全面介紹新型電力系統(tǒng)，邏輯清晰、思路明確，問題緊扣實際，回答言簡意賅，是可以服務(wù)于廣大社會群體的專業(yè)書籍。

內(nèi)容簡介

《新型電力系統(tǒng)100問》緊密圍繞國家“雙碳”目標和能源轉(zhuǎn)型發(fā)展戰(zhàn)略，以新型電力系統(tǒng)建設(shè)為主題，遵循理論與實踐相結(jié)合的原則，通過問答形式介紹新型電力系統(tǒng)建設(shè)的背景、技術(shù)及案例等內(nèi)容。

《新型電力系統(tǒng)100問》設(shè)通識篇、技術(shù)篇、市場篇和實踐篇四篇，分別介紹新型電力系統(tǒng)建設(shè)理念和內(nèi)涵演變，電源、電網(wǎng)、負荷、儲能、數(shù)字智能類關(guān)鍵技術(shù)，電力市場和碳交易市場發(fā)展趨勢，以及國內(nèi)新型電力系統(tǒng)建設(shè)典型案例。

《新型電力系統(tǒng)100問》可供政府能源主管部門、電力系統(tǒng)相關(guān)企業(yè)和科研院所等工程技術(shù)人員、管理人員閱讀使用，也可作為新型電力系統(tǒng)相關(guān)從業(yè)者的自學和培訓(xùn)教材。

作者簡介

國網(wǎng)重慶市電力公司于1997年6月6日隨重慶市直轄成立，是國家電網(wǎng)有限公司的全資子公司，負責重慶電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)、運行管理、電力銷售和供電服務(wù)工作。經(jīng)營區(qū)域覆蓋全市38個區(qū)縣，供電面積7.9萬平方公里，服務(wù)人口約3000萬人，用電客戶1734.3萬戶。本部設(shè)22個部門，下設(shè)二級單位43個，其中供電公司31個，業(yè)務(wù)支撐和實施機構(gòu)12個，管理各類員工約3.1萬人。截至2021年底，重慶電網(wǎng)擁有220千伏及以上變電容量7790.4萬千伏安，220千伏及以上線路長度12406.7千米。售電量1049.6億千瓦時，同比增長14.6%;營業(yè)收入554.7億元，同比增長18.1%;資產(chǎn)總額782.6億元，同比增長7.31%。

為響應(yīng)國家"能源革命"和"互聯(lián)網(wǎng)+"行動號召，全方位推進能源互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略、模式、 技術(shù)、裝備和標準的前沿研究和產(chǎn)業(yè)與人才培 育，清華大學戰(zhàn)略部署了清華大學能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院(以下簡稱研究院)和清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院。在國家能源局的大力支持下，清華大學能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院于2015年4月在北京正式掛牌成立，成為國內(nèi)首s家能源互聯(lián)網(wǎng)專業(yè)研究機構(gòu)。

清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院是清華大學與四川省政府為了響應(yīng)國家“能源革命”新思路、服務(wù)四川省創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略、推動天府新區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展所共同建立的高層次科研事業(yè)單位。研究院以推動我國能源互聯(lián)網(wǎng)科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展為目標，充分吸納國內(nèi)外能源相關(guān)領(lǐng)域的優(yōu)勢科技力量，大力推動學科交叉融合，開展能源互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)及轉(zhuǎn)化研究，發(fā)展成為能源互聯(lián)網(wǎng)新型業(yè)態(tài)的科技轉(zhuǎn)化中心、產(chǎn)業(yè)孵化基地和人才匯聚平臺。

精彩書摘

2)新型靈活性平衡體系亟待構(gòu)建。對于新型電力系統(tǒng)，一方面不僅需要保障電力電量平衡，還需要具備充裕的靈活調(diào)節(jié)性以應(yīng)對新能源發(fā)電的強隨機性與波動性;另一方面受限于我國資源稟賦特征，現(xiàn)有電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形態(tài)與平衡機制難以支撐更高比例的新能源并網(wǎng)消納，亟需構(gòu)建適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的靈活性平衡體系。

3)電力調(diào)度機制強調(diào)“低碳性”。新型電力系統(tǒng)引入了低碳目標，而目前的調(diào)度策略以公平、經(jīng)濟、節(jié)能為目標，均未考慮對于各類低碳電源的調(diào)度問題。因此，需要計及經(jīng)濟-安全-綠色的綜合效益和源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)的低碳要素，構(gòu)建新型、科學、高效的“低碳電力調(diào)度”方式。

(2)復(fù)雜安全機理。

1)電網(wǎng)運行難度增加，更難保障電力供應(yīng)。一方面，在全球氣候變化、可再生能源大規(guī)模開發(fā)背景下，新能源資源稟賦長期演化過程存在不確定性，給資源稟賦評估和規(guī)劃帶來重大挑戰(zhàn);同時風光發(fā)電“靠天吃飯”特征愈發(fā)明顯，電力支撐能力不足，影響供電可靠性——尤其是隨著全球變暖、氣候異常加劇，極端天氣事件頻發(fā)、強發(fā)，風光發(fā)電出力極不穩(wěn)定甚至停機，加大了電網(wǎng)供需失衡風險，推高供電保障成本。另一方面，新型電力系統(tǒng)中電網(wǎng)不僅承擔電能傳輸?shù)淖饔?，而且將更多地承擔電能互濟、備用共享的職?mdash;—電動汽車、分布式儲能、需求響應(yīng)在需求側(cè)不斷普及，形成電力產(chǎn)消者，局部配電網(wǎng)將會發(fā)生潮流反轉(zhuǎn)，向主網(wǎng)倒送功率，使得電網(wǎng)安全運行分析進一步復(fù)雜化。

2)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定風險增大。風光發(fā)電大規(guī)模替代常規(guī)機組將使系統(tǒng)總體有效慣量減小，抗擾動能力降低，電網(wǎng)承受較大潮流波動壓力，頻率控制難度加大;電壓調(diào)節(jié)能力下降，高比例新能源接入地區(qū)的電壓控制困難，高比例受電地區(qū)的動態(tài)無功支撐能力不足;風光發(fā)電機組具有電力電子裝備普遍存在的脆弱性，面對頻率、電壓波動容易大規(guī)模脫網(wǎng)，引發(fā)嚴重的連鎖故障，導(dǎo)致大面積停電的風險增加;同步電源占比下降、電力電子設(shè)備支撐能力不足導(dǎo)致寬頻振蕩;新能源的控制方式與電力電子設(shè)備的電磁暫態(tài)過程對同步電機轉(zhuǎn)子運動產(chǎn)生深刻影響，功角穩(wěn)定問題更為復(fù)雜，電力系統(tǒng)呈現(xiàn)多失穩(wěn)模式耦合的復(fù)雜特性。

3)新型系統(tǒng)控制理論尚未建成。隨著新能源占比的不斷提高，新能源通過電力電子設(shè)備并網(wǎng)，電網(wǎng)呈現(xiàn)交直流混聯(lián)態(tài)勢，涌現(xiàn)多樣化的電力電子接口新型負荷與儲能設(shè)備，新型電力系統(tǒng)的源網(wǎng)荷儲全環(huán)節(jié)都將呈現(xiàn)高度電力電子化的趨勢——“雙高”使其暫態(tài)特性與電壓穩(wěn)定難以用經(jīng)典理論解釋與分析。此外，新型電力系統(tǒng)中電力電子裝置具有海量、碎片化、分布式的并網(wǎng)特點，但同時具有快速響應(yīng)能力，控制策略多樣化，迫切需要構(gòu)建適應(yīng)高比例電力電子化形態(tài)的電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析新理論與協(xié)同控制新技術(shù)。

(3)成本疏導(dǎo)機制。

1)能源主體利益及價格機制尚未完善。新能源成為主體，將改變傳統(tǒng)發(fā)電市場格局。一方面，新型電力系統(tǒng)的新能源占比較高，新能源普遍具有近零的低運行成本，導(dǎo)致電力系統(tǒng)具有低邊際成本的特點;同時由于新能源存在間歇性與不確定性的特點，需要更高的調(diào)頻、備用、容量等需求，導(dǎo)致電力系統(tǒng)具有更高的系統(tǒng)成本特性。另一方面，現(xiàn)有90%的在運煤電裝機容量投產(chǎn)不滿20年，新能源的規(guī)?；⒕W(wǎng)將導(dǎo)致煤電、氣電等化石能源發(fā)電利用效率降低，亟需研究完善傳統(tǒng)發(fā)電企業(yè)提供電力輔助服務(wù)的成本回收機制和盈利模式。

2)用能總成本提升。海上風電、光熱等發(fā)電成本目前仍較高，新能源接入及跨區(qū)調(diào)劑需要加大電網(wǎng)投資，還需配套相當規(guī)模的調(diào)節(jié)性電源和兜底保障電源，國內(nèi)外研究表明，新能源電量滲透率超過15%以后，系統(tǒng)成本將進入快速增長的臨界點，未來新能源場站成本下降很難完全對沖消納新能源所引起的系統(tǒng)成本上升，系統(tǒng)成本顯著增加且疏導(dǎo)困難，必然影響全社會用能成本。

3)電力市場建設(shè)有待深入。目前的市場建設(shè)仍存在諸多問題：①跨區(qū)跨省交易機制尚不完善，省間省內(nèi)市場銜接差，難以充分消納新能源，電力資源優(yōu)化的范圍較小;②缺乏適應(yīng)新型電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型和新型市場主體的市場機制，新型市場主體參與度低，電力資源優(yōu)化的廣度有限;③缺乏支持源網(wǎng)荷儲互動的市場機制，新型電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)中的多種市場主體難以靈活參與市場，電力資源優(yōu)化的深度不足。

前言/序言

2020年9月，習近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上宣布：“中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。”2021年3月，習近平總書記在中央財經(jīng)委員會第九次會議上提出構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的戰(zhàn)略，指出“要著力提高利用效能，實施可再生能源替代行動，深化電力體制改革”，為我國能源電力發(fā)展指明了前進方向、提供了根本遵循。

新型電力系統(tǒng)是以確保能源電力安全為基本前提，以清潔能源為供給主體，以綠電消費為主要目標，以電網(wǎng)為樞紐平臺，以源網(wǎng)荷儲互動及多能互補為支撐，具有清潔低碳、安全可控、靈活高效、智能友好、開放互動基本特征的電力系統(tǒng)。構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，在新能源安全可靠的替代基礎(chǔ)上，推動電力脫碳和能源清潔轉(zhuǎn)型，是實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標的必由之路。

為宣傳普及新型電力系統(tǒng)建設(shè)背景、核心理念和關(guān)鍵技術(shù)，指導(dǎo)具體建設(shè)實踐，國網(wǎng)重慶市電力公司聯(lián)合清華大學能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院、清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院編寫了《新型電力系統(tǒng)100問》。全書設(shè)置通識篇、技術(shù)篇、市場篇、實踐篇四篇，通過一問一答的形式，深入細致地講解新型電力系統(tǒng)相關(guān)知識，剖析典型實踐案例，解構(gòu)未來發(fā)展方向。

希望本書能夠有效凝聚社會共識，為不同專業(yè)、不同崗位的讀者在新型電力系統(tǒng)建設(shè)中提供有益指導(dǎo)和思路啟發(fā)，助力“雙碳”目標的實現(xiàn)。

本書編著歷經(jīng)數(shù)月、幾易其稿，但限于編者水平，難免會存在疏漏或不足之處，懇請廣大讀者諒解并批評指正。