在双碳目标驱动下，我国新能源将更加快速发展，系统调峰能力日益紧张，对调峰电源需求加快增长。光热电站作为自带储热型新能源电站，其调峰能力发挥对于促进新能源消纳意义深远，光热电站储热容量和聚光集热配置需充分考虑系统调峰需求。
近期，国家电网有限公司西北分部市场交易六部主任孙骁强等所著《基于“双碳”目标的光热电站调峰能力规划》的论文在《电网技术》网络首发，经得期刊和作者同意，太阳能光热联盟转载此文主要论点：
该文首先基于新能源特性参数、消纳目标和实际调度运行经验改进了传统的净负荷曲线，提出了等效日最小负荷率及等效日负荷率等系统调峰需求衡量指标，然后以此为基础从系统整体角度对光热电站的调峰能力进行了规划研究，并提出一种光热电站主要技术参数配置方法，最后以西北某省区实际电网的仿真算例验证了本文方法的有效性。研究结论可为电力系统调峰能力评估和光热电站工程优化设计提供参考。
01 新型电力系统调峰需求如何简单有效评估？
传统电力系统以火电、水电等常规电源为主，调峰需求主要是负荷波动引起，随着新能源渗透率的不断提高，未来以新能源为主体的电力系统将同时面临向上和向下两个方面的调峰需求。向上调峰：为满足电力系统最大负荷需求，同时考虑一定的备用，以系统最大负荷+备用作为向上调峰需求，同时也满足了电量需求；向下调峰：为满足新能源电力接纳需求，将负荷曲线叠加新能源出力后的净负荷曲线的最小值作为向下调峰需求。
目前尚未有评估高比例新能源系统调峰需求的成熟方法，常规做法是采用系统用电负荷减去风光理论出力得到的净负荷曲线来分析（图1），但由于风电光伏出力的波动性和随机性，造成按上述方法得到的净负荷曲线来评估系统调峰需求也存在较大的不确定性。基于此，本文根据实际调度运行经验，综合考虑新能源统计特性指标和消纳指标要求，对传统净负荷曲线进行改进，提出了等效日最小负荷率图片及等效日负荷率图片等系统调峰需求衡量指标。
图1 系统净负荷曲线示意图（原始负荷叠加风光出力）
02 基于调峰的光热电站主要技术参数如何配置？
各类电源最小出力系数
反映机组最低运行能力，对应新能源接纳能力，平均出力系数
反映电厂提供电量能力。系统负荷确定后，希望各类电源均按照系统负荷需求曲线发电，即最小技术出力要满足系统净负荷最低负荷需求，“能压下来”，平均出力能够满足系统负荷电量需求，“能顶得上去”。因此，为满足系统调峰需求，各类电源最小出力系数和平均出力系数应尽量与上述系统调峰需求匹配。
以往光热电站储热容量和集热面积配置思路主要从光热电站自身出发，以电站整体度电成本最低为目标，未考虑电网调峰需求。本文提出的光热电站主要参数配置方法则考虑了系统整体调峰需求（图2），能够综合体现光热电站的容量价值和电量价值，有利于促进新能源消纳和保障高峰时段电力可靠供应。该方法也适用于新型电力系统中的虚拟电厂、一体化电源项目、新能源+储能等的规划设计。
图2 光热电站参与系统调峰示意图
03 后续研究方向或讨论话题
随着国家双碳战略目标的逐步推进，以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地规划在逐步实施，其中包含一批风光热储一体化项目，如何优化风电、光伏、光热等电源合理配比，既能保障一体化电源满足系统调峰需求，又能保证项目整体合理收益将成为下一步研究的重点方向。
团队介绍
国家电网有限公司西北分部与中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司联合团队，长期致力于西北地区能源电力发展规划和战略研究。近年来，先后承担了“西北地区新能源与电网协调发展规划研究”（能源局与世行项目）、“考虑新能源间歇性特征与输电网运行效率的西北电网源网协调规划研究”、“碳中和背景下提升清洁能源发电量占比的规划方案研究”、“碳中和背景下的电力规划研究”等攻关课题研究。
作者介绍
孙骁强，正高级工程师，曾从事电力系统调度、规划、技术研究工作，现任国家电网有限公司西北分部市场交易六部主任。研究方向为电力系统规划与运行、新能源并网与消纳等。其对西北新能源的运行及规划有较多研究，在新能源快速频率响应方面相关理论已经编写入国标。近年主编专业书籍3本，参与编写国家标准3项，发表EI检索论文6篇并多次获奖，申请专利7项。
注：本文章转载自电网技术，不代表本网观点立场。
