北极星

搜索历史清空

  • 水处理
您的位置:电力电力新闻火电火电产业评论正文

深度 | 气候风险视角下的电力规划

2025-05-23 17:50来源:电联新媒作者:袁家海等关键词:新型电力系统能源转型电力规划收藏点赞

投稿

我要投稿

考虑气候影响的资源有效容量系数

以往的电力规划是根据历史经验将电源的容量因子(即发电机组实际发电量和理论最大发电量之比)设定为某一固定值,再依据系统备用率推算电力电量平衡时各类电源的装机容量,或者是根据各类资源的有效容量之和与最大用电负荷的比值来计算电力系统的容量充裕度。电源有效容量系数可以理解为装机容量转化为发电能力的程度,直接关系到电力系统的稳定性和供电质量,该系数的计算不仅取决于发电设备的技术性能、运行状况、系统调度等因素,还需要考虑电源所在区域的气候环境。有效容量系数与容量因子都是表征电源的发电能力,但是前者能够额外考虑气候演化趋势的影响。

随着气象与电力的深度融合和气候模式的变化速度加快,如前文所述,部分区域的可再生能源甚至火电的发电效率表现将发生变化,以往根据发电量历史统计核算的容量因子来评估电源发电能力会导致偏差,不适用于面向“双碳”目标研究制定数年或数十年长时间尺度的电力规划,因此,需要评估区域气象条件的变化对各类电源发电能力的影响,核算各类电源在未来气候预测情景下的有效容量系数,便于在规划阶段预先考虑气候风险对长期电力安全的影响。

在底线思维基础上考虑社会成本可承载力

从电力安全的单目标角度来看,理论上可以通过不断堆加电力资源来满足100%的保供需求,但成本代价会非常高昂,应对气候风险的回报率极低;更为合理的做法是在坚守社会保供红线的基础上权衡电力保供投入和失负荷损失,在经济可承受范围内允许一定程度的缺电,其逻辑是当资源投入的边际成本大于度电失负荷损失时需要切除相应的用电负荷,反之则需要部署额外的电力资源。

电力规划通常是以成本最小化或者效益最大化为目标函数,并会设置多个与电力安全相关的约束条件,例如目标函数会考虑电源建设成本、电力运行成本和排放成本,约束条件中包含系统备用率不能低于安全标准、发电量要满足用电需求、调节容量大于系统调峰需求等。气候风险下新型电力系统的规划需要在目标函数中额外加入失负荷成本项,在约束条件中将电源有效容量系数带入到电力安全约束,并设定规划区域的最大失负荷规模约束,从而将社会成本可承载力、气候变化影响和底线思维均融入电力规划体系中。

应对气候风险的政策建议

强化多能互补与区域互济,提升电力系统韧性能力

根据区域水核风光火储荷的资源相性,按照存量补短板、增量一体化开发的思路完善多能互补体系,提升本地资源对单一气候风险因素和复合型气候风险的荷载能力;针对季节性、短时性和突发性的送受两端用电安全问题,推动签订省级电力应急互济协议,明确支援责任和补偿标准,实现单双向的应急支援与合理调度,低成本地在更大地理范围内分散气候风险。

重视常态化的需求响应和缺电时的负荷分级响应

我国已明确到2025年各省需求响应能力达到最大用电负荷的3%~5%,到2030年形成规模化的实时需求响应能力,这能够有效削减常规场景下的最大用电负荷和供电成本,而在气候风险事件发生、常规调节手段失效时,启动用电负荷紧急分级减载制度,通过有序减少重工业生产、普通生产用电、景观服务用电等常备分级可切负荷资源来“等效”达成安全供电的要求。

中央鼓励和指导地方开展电力-气象交叉研究和联合攻关

目前,电力-气象跨领域前沿交叉研究的进展缓慢,对新型电力系统适应气候变化的支撑较为薄弱。国家能源局、中国气象局联合出台了《气象高质量发展纲要(2022~2035年)》和《能源气象服务行动计划(2024~2027年)》,提出“气象+”赋能行动,计划到2027年基本建成适应需求、技术先进、机制完善的能源气象服务体系,满足电力行业的新能源规划选址、发电精细化气象预测、电力市场交易等方面的需求。依托国家政策指引,从中央到地方可加快开展电力-气象基础理论和技术应用研究,形成中央指导地方、科研机构联合电力气象多部门的研究体系。

制定电力基础设施气候适应性指南,提升设备的耐候性和功能性

整合源网荷储各类电力基础设施的技术手册,制定典型气候风险场景下电力基础设施的建设指南,提升关键设备对极端天气的抵抗力(即耐候性)和多重功能。例如,绘制气候风险分布图,制定差异化建设标准,避免在高风险区新建关键设施;对输电线路、变电站等关键设施进行升级,采用耐高温、抗风、防涝材料;构建多回路供电网络和分布式能源节点,实现局部区域能源自给,避免单点故障导致大面积停电;在电力设施中加装多功能传感器,实时监测设备状态和气象信息,传输到电力气象大数据和AI预测系统,提前预警并制定应对策略。


原标题:深度 | 气候风险视角下的电力规划
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。

凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。

新型电力系统查看更多>能源转型查看更多>电力规划查看更多>