如果说未来有什么形式的能源是终极能源,我的答案只有一个,就是电能。化石能源在国际各个国家都聚焦地球环保、气候问题的大背景下难以为继,这个一次工业革命的产物也会在未来逐步寿终正寝,当然,短期内仍然有它的舞台。除了煤炭、石油等化石能源外,太阳能、风能、核能、生物质能、水能、氢能等均会快速发展,但无论怎么发展,最终都将以电能的方式表达或储存,电能就是打开CPEM了解更多能源领域的货币,它具备通用性和普世价值,我们生活生产中所有的动作都可以并且必须以电能驱动,所以,未来谁能更高效的产生、调用、控制乃至存储电能,谁就掌控了能源世界。本篇主要聚焦电能的资源调度机制。
整个电力网络从源头到使用端可以分为源、网、储、荷四个构成部分,执行环节则包括发电、输电、配电、用电四个环节。电力资源被生产出来后,是通过上面的流程到达千家万户的用能设备的,但我们很少去想一个问题,用电环节有很多工厂、机器乃至千家万户的洗衣机、电冰箱、电烤箱、空调等等各类电器,这些机电设备开关使用可都是随机的,效益好的时候开工率高,用电高,效益差的时候开工率低;冬天我们不怎么开空调,但夏天一热就需要打开,即我们的用电需求是在随时波动的,电网是怎么合理的给我们匹配相应的电力资源呢?这里补充说一下,电能不像其他资源,它的生产、传输和使用都是在一瞬间完成的,不能大量存储。这就使得能源的生产和使用的匹配显得非常关键,如何在安全性和经济性之间进行平衡,使得供需能对应,这就是调度中心的核心工作内容。
从调度中心产生以来,就遵循着一定的原则在运作。计划经济时期,我们主要遵循能源消耗最小的原则,因为当时国家能能源生产能力有限,我们需要计划好每年的煤炭消耗量及电能生产量,按年、按季度、按日的遵照计划进行生产,这种方式控制了源头生产端,缺点是忽略了需求端的市场变化,随着改革开放力度的加大,实际上电力需求逐年都在攀升,这就导致经常会出现电力捉襟见肘的时候,小时候拉闸断电的情况时有发生就是这个原因。随着我国火电厂的大量建设,发电端的供应已经完全足够,调度原则也在发生着变化。整体交易成本最低的竞价原则以及最近两年不断倡导的绿色环保排放最低原则是未来重要的指导方向。竞价原则下国家成立电力交易中心,扮演者交易所角色,供应商和消费者在平台进行报价匹配,系统根据报价匹配情况自动调节出力,生产需求旺盛时电价会提高,萧条时电价降低,但整体则按照最低交易成本的原则进行匹配。
从调度机制来看,原来调度中心通过人工方式进行调度,调度中心每天都会预测第二天的出力波动情况,根据出力曲线安排不同的机组提高或降低功率安排,保障供需曲线的匹配。但随着新能源的快速发展,智能调度正在变得越来越重要,分布式能源在政策鼓励下正快速拓展,大量的接入负荷不仅扮演者用能角色也扮演着供能角色,调峰调频的需求随着新能源装机的增加而快速增加,如何平抑这些随机的波动性,成了电能调度未来要重点解决的问题!
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