PLEXOS专题江苏省电力系统发展规划应用案例

2023-02-24分类：电力资讯 / 电力科技来源：

江苏省一直走在能源转型的前沿，江苏省能源局提出江苏省指引、提高电力系统调节能力，采取综合措施，提高灵活性和适应性，实现电力系统安全、高效、清洁、低碳发展。基于江苏省电力系统现状，并依据国家电网江苏电力公司经济技术研究院的对未来的电力需求预测成果，使用PLEXOS软件对江苏省的电力系统进行了不同情景下的长期发展规划仿真模拟，并最终形成了发展报告白皮书。

Energy Exemplar的PLEXOS软件基于数学模型来对电力市场进行优化和预测。PLEXOS中采用了更加合理的仿真模型，可以执行多任务建模。长期规划的模拟结果可作为中期、短期模拟的输入资料，以确保长期到短期之间具有关联性。同时，用户可以单独执行长期规划，也可以和中/短期规划一起按次序执行。每个阶段的仿真结果可以自动传到下一个阶段。同时，PLEXOS的容量扩充功能可以满足日益增长的整合资源规划（IRP）需求。

独特的仿真模型

在经济社会发展的带动下，江苏电力需求将继续稳定增长，截止2018年底，全省总装机容量达126.6GW。

2018年江苏省总装机容量

为了实现能源转型的目标，需要以天然气为基础的配置方案来整合可再生能源并进行调峰。这个配置中包括多个电源解决方案，如高效灵活的燃气内燃机（ICE）发电厂以及电池储能。借助PLEXOS的仿真模型，基于应用约束对不同情景下的长期发展规划做仿真模拟并寻找成本最优的方案。建模过程中的主要输入数据如下：

电气需求预测

采用国网江苏经济技术研究院的预测结果，江苏省电力系统长期发展规划的预测分为以下两个阶段：

截止2025 年

? 江苏2019-2025年用电量将达到84TWh，年均增长4.4%

? 峰值负荷将达到159GW，2019-2025年年均增长6%

截止2030 年

? 江苏2025-2030年用电量将达到90.5TWh，年均增长1.5%

? 峰值负荷将达到175GW，2025-2030年年均增长2%

电力需求和高峰需求预测

年负荷曲线

以江苏电网2018年负荷曲线为基础，生成了2019-2030年的年度逐小时负荷曲线并对其进行验证，包括年最大负荷、不同季节负荷特性、日峰谷差。

年负荷曲线预测（最小间隔：1小时）

太阳能和风能典型年数据

输入风能和太阳能的典型年数据及发电曲线。

已建电站数据参数

RES和电池的学习曲线

根据彭博新能源财经(BNEF)的研究，中国乃至全球的可再生能源和储能电池解决方案的成本将继续下降，使 RES 更具竞争力并增加对灵活性的需求。

RES 定价预测（来源：BNEF 2019）

电池定价预测（来源：BNEF 2019）

在PLEXOS中进行仿真模拟的时候，考虑了可再生能源发展的三种情景，基准（低可再生能源，基于现阶段发展水平），平衡发展（中可再生能源，以2030碳达峰为目标）以及激进发展（高可再生能源，完全利用江苏最大的可再生能源潜力）情景下的电力系统能源。

基准（低可再生能源）：2030年总装机容量将达到248 GW。

可再生能源风能和太阳能的份额为54GW，占总装机容量的21.8%。

平衡（中可再生能源）：2030年总装机容量将达到292GW。

可再生能源风能和太阳能的份额为102.3GW，占总装机容量的35%。

激进（高可再生能源）：2030年总装机容量将达到340GW。

可再生能源风能和太阳能的份额为162.4 GW，占总装机容量的47.8%。

PLEXOS电力系统仿真结果

根据负荷预测结果，可再生能源在未来电力系统中的比重，2030年江苏用电量将达到905TWh，进口电量占比将保持在26%左右，核电将占3%左右。在基准、平衡和激进的不同情景下，风能和太阳能发电比例将从2018年的4%分别提高到2030年的11%、20%和30%。到2030年，化石燃料发电的比例将从2018年的72%下降到基准情景下的60%，平衡情景下的51%和激进情景下的41%。

电规总院基于PLEXOS的仿真模拟结果，对江苏电力系统发布了进一步的电力系统发展建议，不难发现联合优化可以节省更多的成本并且带来更高的回报。

关注瑞科科技后台回复"PLEXOS"，下载报告原文

来源：Wartsila

https://www.wartsila.com/insights/whitepapers/energy/the-path-towards-a-future-of-high-renewable-energy-in-jiangsu-china

★