基于电网消纳能力的新能源发展策略研究

基于电网消纳能力的新能源发展策略研究

孟德好 李家腾

国网安徽省电力有限公司舒城县供电公司，安徽 舒城 231300

摘要：随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，“十四五”期间，我国新能源将迎来更大规模、更高速度的发展，消纳利用压力将持续增长。为保证新能源合理水平的消纳利用，防范弃风弃光反弹，有必要总结“十三五”消纳基础，研判未来5年消纳形势，积极采取有效的应对措施。

关键词：电网消纳能力；新能源；发展策略

引言

2020年中国提出了“碳达峰、碳中和”的战略目标，在可预见的未来，新能源发电必将成为电力生产的重要发展方向。然而，由于电网自身调节能力有限且市场机制不够完善，目前新能源发电并网困难、消纳不足等问题日益突出。为应对新能源迅猛发展和节能减排需求日益凸显的现状，将新能源发电与园区微电网有机结合作为电力系统发展的载体，是促进新能源大规模就地消纳、提高电能利用效率和实现节能减排的有效途径，具有广阔的发展前景。

1数据中台基本概念与技术特点

数据中台一般定义为介于业务前台与系统后台之间的智能服务平台，通过对海量数据进行采集、存储加工、统一标准、分析挖掘、共享交换及展现应用等，实现业务数据化，进而赋能于前台应用，为客户提供高效服务。尽管目前数据中台的框架结构尚无统一定义，但通常包括数据采集、数据存储、数据管理、数据分析和数据应用等模块。目前数据中台主要应用于互联网、商务服务、新媒体等领域，具有以下显著优势：1）提高数据开发效率。通过多源异构数据的融合处理和分类标签化处理，形成标准统一、功能清晰的数据资产，为数据复用提供基础，快速响应应用开发与业务创新。2）压缩建设成本。一方面，建设数据中台时以应用价值为导向形成的各类数据集可以重复使用，减少重复建设的成本；另一方面，数据中台分类合理存储数据，减少数据冗余和存储成本。3）有效打破数据壁垒。数据中台将共性数据提炼整合，具有灵活、强大的共享服务能力，供前端业务直接调用，实现数据互联互通，切实提升数据应用时的跨界能力。

2电网消纳能力的新能源发展策略研究

2.1分布式电源、微电网、综合能源系统将成为“十四五”时期新能源发展的重要支撑

新能源分布式开发利用是实现新能源跨越式增长的重要途径之一，对于构建以新能源为主体的新型电力系统具有重要意义。我国将通过发展分布式电源、微电网、综合能源系统等开展千乡万村驭风计划、千家万户沐光行动等，推动新能源就近开发利用。

2.2打通关键政策堵点，保障各项消纳措施落地见效

建议完善电力辅助服务市场机制，创新火电与新能源协同运行的市场化收益分配机制，推动“三北”地区火电加快灵活性改造，引导自备火电积极参与系统调峰和新能源消纳。储能方面，建议推动“新能源+储能”一体化开发模式，尽快完善电网侧储能的价格疏导机制，根据新能源消纳的调节能力需求，合理布局建设新型储能项目。分布式新能源方面，建议加快完善就地消纳的技术标准、交易机制、支持政策，推动分布式新能源的就地开发、高效利用。

2.3优化布局促进规模化发展

“十四五”时期，新能源发电将形成大规模集中利用与分布式就地生产消纳的平衡发展态势。“三北”地区风光资源储量丰富，适于大规模集中开发。通过实行统一规划、统一建设和统一运营，发挥规模效应，有效分摊开发、建设及运营成本，降低电价成本。“十四五”时期，将充分挖掘已建特高压外送输电通道的传输效率，推进内蒙古、甘肃、青海、新疆等区域风光大基地建设，提高外送新能源电量比重。中东部地区可结合资源禀赋、土地储备、负荷特性等因素，发展分布式接入、就地消纳的新能源项目。创新采用“风电+”“光伏+”开发模式，利用沉陷区、荒山丘陵、建筑屋顶、公路铁路边坡等土地空间资源开展建设。通过土地入股等方式增加村镇社区的参与度，推进农光、渔光互补开发模式，与电信基站、大数据中心等信息产业融合发展。西南地区，依托金沙江、澜沧江、大渡河等河流水电调节能力，充分挖掘现有外送通道输送能力，开展周边风光资源勘查、建设条件摸排，适时启动水风光综合基地的开发建设，有序安排水电和新能源开发时序，明确新能源消纳市场。

2.4数据可视化

数据可视化工具常用的有Highcharts、亿信BI或者Echarts，其中Highcharts方便定制，具有极高的自由度，在数据中台数据量达到万条级别时，Highcharts可以通过多表联动、自动缩放实现数据资源多维度展现。亿信BI内置数十种可视化元素和图形，通过简单的数据关系定义就能实现丰富的可视化效果，且无需二次开发，操作简单，实现用户服务友好化。Echarts包含图表种类丰富，在3D绘图方面有明显优势，可实现电网运行状态等场景的动态可视化。

2.5持续开展新能源消纳监测预警，助力行业高质量发展

一方面，依托全国新能源电力消纳监测预警平台，常态化监测、及时分析全国新能源消纳情况，研判未来消纳形势，服务行业主管部门的管理决策。发挥新能源开发建设工期相对较短、布局相对灵活的优势，通过优化制定各地区的新能源合理利用率、消纳责任权重等宏观政策，引导优化新能源的开发布局和发展节奏。另一方面，向行业提供新能源开发和消纳的综合解决方案，在新能源发展规划和项目策划阶段实现网源协调，提高新能源项目的消纳利用率和收益水平，服务行业高质量发展。

2.6数据价值密度提升

数据源层的数据来源广泛、形式多样，且面临部分数据丢失、数据错误、数据冗余的风险，数据价值密度较低。因此数据中台通过数据清洗、数据转换、数据分类，有效提升数据价值密度。通过数据清洗技术识别过滤无用、重复或者错误数据，通过离群值检测剔除偏差较大的数据，利用智能解析自动抽取有效信息要素，然后通过信息测度、粗糙集理论和D⁃S证据理论进行数据融合处理，提高数据可用性。

2.7破除体制障碍，建立市场决定电价的机制

通过加强基础研究及应用平台建设，提升新能源出力的预测精度。丰富电力市场品种，按时间长短分解中长期及现货交易，实现市场连续交易。建立竞争有序的辅助服务市场，完善价格及交易机制，为储能大规模参与系统运行调节提供基础。加快全国市场建设，扩大市场交易范围，实现大用户和发电企业跨省跨区直接交易，打破省间壁垒。建立绿证、碳排放权市场化交易平台，实行自愿认购与强制交易相结合，通过价格机制体现新能源的绿色低碳属性。

结语

建设数据中台是电网数字化转型的重要方向，也是解决新能源消纳问题的有效途径。本文通过分析数据中台的内涵及技术特点，结合新能源消纳的重点问题，研究了数据中台与新能源消纳场景的适应性，在此基础上构建了面向新能源消纳的数据中台，并通过数据源层、数据资产层、分析层、应用层的内涵和特点对中台架构进行阐述，最后分析了数据中台在新能源消纳中的可能应用场景，并通过数据的捕捉与汇集、数据价值密度提升、数据价值外化和数据可视化等关键技术为数据中台各层实现相应功能提供技术支撑。面向新能源消纳的数据中台可助力电网提高数据管理水平，提升新能源消纳的效率和能力，服务能源领域可持续发展。

参考文献

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