英国能源过渡方案中,预测2050年可再生能源发电量约300太瓦时,2050年交通耗能600太瓦时,汽车占80%,其中电动汽车占80%。简单推导汽车年耗电能600×0.8×0.8=384太瓦时,大于可再生能源发电量300太瓦时。由此得出,电力系统可调度电动汽车的充电时间,采用负荷追踪发电的方式,满足功率平衡。
王锡凡对此判断,采用负荷调度的方式追踪不可控电源的预测出力曲线,可能是一种未来电力系统调度的有效补充方式。
市场和电价作用重要
智能电网负荷调度的效益如何?王锡凡认为,负荷调度可以降低新能源并网的费用,降低电网损耗,降低发电机组的备用容量,提高输电设备的利用率,减少投资。
负荷调度中,智能电网是操作平台,电力市场是运营平台,电价是负荷调度的驱动力。由于调度对象多而分散,每个调度对象可控功率很小,通信手段和发电调度不同,调度命令不同,所以需要智能电器、智能电表、双向通信网络作基础。
“只有大力促进我国电力市场改革,智能电网才能发挥作用。”王锡凡表示。
负荷调度分为平衡可再生能源发电、削峰填谷、调节输电网潮流等种类。王锡凡认为,面对电源结构复杂化的趋势,必须发挥市场优化配置资源作用,通过竞价、电价、辅助服务和过网费等手段,保证负荷调度运营。“调度职能应属事业单位”。
目前负荷最优调度模型也表现为模型复杂,计算量大。“需要克服可控负荷量、输变电容量和安全、电压质量等约束条件,目标函数为网损最小。”王锡凡表示,削峰填谷在算法上容易实现,属于单节点问题,调节输电网潮流,将给电力系统分析带来较大挑战,是多节点、多时段问题。
谈到负荷调度对可靠性的影响,王锡凡以北美可靠性委员会的研究报告、负荷特性的改变、电力系统分析软件的更新等相关依据,认为负荷调度可靠性可以乐观预期。
因为峰谷电价、实时电价是负荷调度的驱动力。“我国电价改革应树立长远科学的目标。”王锡凡说。