协同计算平台助力新能源消纳

“2020年是泛在电力物联网建设的攻坚年，要继续以新能源消纳、电网质效提升、多元要素互联共享、互联网运营为主线，持续加大电网关键装备、大电网运行控制、5G、人工智能等两网融合核心技术攻关。”近日，在国网能源互联网技术研究院行动计划研讨会上，中国电力科学研究院总经理、国网能源互联网技术研究院院长王继业指出。这表明，新能源消纳同样是泛在电力物联网应用的重要方向。

进入“十 三五 ”以来，我国新能源装机持续快速发展，但也面临着区域发展不均衡等问题。为准确有效地贯彻执行新能源优先调度，提前评估电力系统新能源消纳能力，准确定位消纳瓶颈，中国电力科学研究院研发了新能源消纳能力协同计算平台（以下简称“协同计算平台”），旨在分析新能源发电对电网运行影响、优化运行方式和新能源装机时序，为电网调度运行和 政府 出台相关政策提供科学依据。

装机增长叠加消费放缓

新能源消纳仍面临较大压力

数据显示，截至2019年底，我国风电、光伏发电并网装机容量突破41亿千瓦，占电源总装机的比例超过21%。 风电与光伏总装机容量超过1000万千瓦的省份已占到全国的一半以上 。

“我国新能源发展速度非常快，由于缺乏科学的新能源消纳能力分析评估手段， 难以量化分析已有的电网运行方式对新能源消纳产生的影响 ，难以对并网时序、电网检修、常规电源运行等环节进行优化，影响新能源消纳水平的进一步提升。”中国电力科学研究院首席专家刘纯表示。

依托数据平台

深化运行消纳分析

针对新能源消纳难题，中国电力科学研究院研发的协同计算平台， 基于新能源时序生产模拟仿真模型 ，可实现新能源出力序列随机模拟、新能源消纳能力时序生产模拟和案例批量计算等功能，可用于分析新能源并网对电网运行的影响、新能源优化布局开发等问题。协同计算平台还通过国家电网调度数据网信息管理大区泛在互连，实现国-分-省（国家电力调度中心-调控分中心-各省电力调控中心）数据共享、数据远程同步管理以及计算结果远程校验。

“协同计算平台已成功应用到国家电网公司国调中心、华北分中心、东北分中心、西北分中心，山西、吉林、蒙东、青海、宁夏、湖南等19个省级电网， 可较为准确地评估新能源消纳能力 ，有效助力调度部门优化运行方式。”中国电力科学研究院新能源研究中心调度室主任黄越辉介绍，目前，协同计算平台的底层系统——新能源生产模拟系统，已通过中国电力企业联合会组织的产品鉴定，认为新能源生产模拟系统中风电/光伏发电时间序列建模、时序生产模拟方面达到国际领先水平。

国家电力调度控制中心水新处相关负责人表示：“通过新能源消纳能力协同计算平台的统一建设， 首次实现各省新能源消纳情况回溯及对未来2-3年新能源消纳情况的测算 ，有利于准确分析各省新能源消纳瓶颈，对症施策。此外，协同计算平台中‘国-分-省’三级协同互联消纳能力计算管理模式，可以实现硬件分布式部署、任务分层级实时下达、数据及计算结果统一管理，兼顾流程规范性与计算效率，精准挖掘提升新能源消纳水平的各项措施，有效助力电网优化运行。”

技术引领

为新能源发展提供科学规划

目前，在国家电力调度控制中心的组织下，中国电力科学研究院与各省级电网调度运行人员一起，利用协同计算平台开展新能源消纳能力量化分析计算，指明新能源消纳能力提升的具体努力方向。

“ 利用协同计算平台对重点地区的新能源消纳能力开展全方位评估 ，量化分析阻碍新能源消纳的关键因素，提出火电机组深度调峰、扩大新能源省间交易规模、旋转备用共享等具体措施。并向 政府 部门提出引导新能源装机有序并网，新能源新增装机逐步向中东南部地区转移等建议。” 黄越辉表示， 政府 部门高度重视并落实出台了风电/光伏发电投资监测预警政策，对风光红色预警区域，停止并网申请，仅允许平价和扶贫项目并网。在国家政策的引导下，新疆、甘肃等消纳矛盾突出的地区积极努力，采取一系列举措持续提升新能源消纳水平，消纳水平显著提高。2017年至2019年，我国风电和光伏发电利用率逐年提升，新能源消纳矛盾得到明显缓解。

“由于影响新能源消纳的因素众多，各因素之间又互相影响，而大数据的核心价值就在于揭示事物之间相关性，利用大数据挖掘可以有效量化各影响因素之间关联关系。” 黄越辉强调。

“未来，协同计算平台将在现有基础上，结合电网调度运行需求不断优化分析计算模型， 满足未来分布式电源、储能、需求侧响应的大规模发展需求 。” 黄越辉表示。

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责编 | 李慧颖

安全帽和口罩成了他们除夕夜的标配|新春走基层一线见闻

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建设泛在电力物联网是国家电网有限公司当前最紧迫、最重要的任务。国网节能公司全面贯彻公司决策部署，以建设泛在电力物联网为主攻方向，加快建设“三强两优”（引领能力强、创新能力强、服务能力强，人才优秀、业绩优秀）世界一流综合能源服务提供商和平台运营商，为泛在电力物联网“生根、引流、赋能”提供坚强支撑，奋力开创高质量发展新局面。

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新华社北京12月11日电题：动动手指就能“挣钱”——我国首个虚拟电厂平台投入商用
新华社记者姜琳
有没有想过，让家里空调调高几度就能“挣钱”？这样的好事，将变成现实。
11日，国网冀北公司发布泛在电力物联网虚拟电厂示范工程。记者获悉，华北能源监管局11日印发了《关于开展第三方独立主体参与华北电力调峰辅助服务市场试点工作的通知》。
这意味着，这一全国首创的“独立”方案和规则，已获批复。企业和居民能用富余的用电负荷形成一个看不见的电厂参与电网调峰，并获得物质激励。
“虚拟电厂”不是传统意义上的发电厂，而是相当于一个电力“智能管家”。能在光伏等分布式能源有间歇性时，或者用电侧有多余负荷时，把它们组织起来，形成稳定、可控的“互联网电厂”，对大电网提供调峰、调频、备用等服务。
“聚沙成塔，实时响应。”冀北电力交易中心总经理王宣元这样概括虚拟电厂的特点。
她拿出手机向记者展示，安装一个App，将家里的电动汽车、空调、冰箱等交给平台“托管”，由后台“遥控”何时充电以及温度高低等，在实现更加绿色低碳生活的同时，还能获得“补偿”。
“虚拟电厂运行系统实现了电网与社会用能需求的深度融合，可以引领市场机制进一步创新，使用户在用电的同时向电网提供服务，转变了能源消费者的单一角色，实现了与电网的瞬时响应和良性互动，为用户探索新的盈利模式提供了平台。”国家能源局华北监管局局长王思强说。
小小平台，还为清洁能源消纳打开一扇新窗。截至目前，冀北电网新能源装机规模已达2014万千瓦。冬季夜间，整个电网正值负荷低谷期，却恰恰是风电大发期。
能不能让发电企业“降价让利”，激励企业加大夜间用电以减少“弃风”？位于河北三河的阳光硅谷电子科技有限公司，已经尝到这方面的甜头。
“我们年产硅片74亿片，以前每个时段生产都很均匀，加入虚拟电厂后将负荷进行了调整。晚班开始时负荷低一点，夜里零点以后再提到满负荷生产。不仅降低了生产成本，还实现了能效管理。”公司工程动力部经理周为贞说。
在清华大学教授夏清看来，虚拟电厂更大的意义在于“唤醒”沉默的用户侧资源，促进新能源大规模消纳，并以小成本解决电力平衡大问题，有力推动我国能源转型。
近年来我国夏季用电高峰不断刷新纪录，为满足居民和企业用电需求，不得不持续投资扩建电源和电网。但付出高昂代价，就为了短短几小时甚至几十分钟电力调峰。此外，压火电消纳清洁电成本也较大。“虚拟电厂将是未来主流。”夏清说。
针对国网冀北公司的泛在电力物联网虚拟电厂正式投入商业运营，王思强也强调，要严守安全底线，有序推进、规范运作，小步起步、稳步推进，主动接受国家能源局监管。

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