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新能源政策驅動下,如何應對分布式能源集成的挑戰?

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 16:25:07 來源:施耐德電氣(中國)有限公司

  近日,“十四五”規劃綱要草案中明確提出建設清潔低碳、anquangaoxiaodenengyuantixi,tichuyaojiakuaifazhanfeihuashinengyuan,jianchijizhongshihefenbushibingju。shishishang,tishengfenbushinengyuanxiaonanenglizheyifangxiang,yijingchengweiledianwanggongsidangjinzaizhuanxingshengjishangdeyouligongshi。國家電網在近期發布的 “碳達峰、碳中和”行動方案中也已提出支持分布式電源和微電網發展是推動電網轉型升級的主要途徑之一。此外,北京、浙江、江蘇等多個省市的政府工作報告中也明確提出了發展分布式能源、打造現代化電網的要求。

  隨(sui)著(zhe)高(gao)比(bi)例(li)新(xin)能(neng)源(yuan)將(jiang)接(jie)入(ru)新(xin)一(yi)代(dai)電(dian)力(li)係(xi)統(tong),更(geng)多(duo)新(xin)型(xing)用(yong)能(neng)場(chang)景(jing)也(ye)將(jiang)大(da)量(liang)湧(yong)現(xian),分(fen)布(bu)式(shi)電(dian)源(yuan)滲(shen)透(tou)率(lv)和(he)電(dian)能(neng)占(zhan)終(zhong)端(duan)能(neng)源(yuan)消(xiao)費(fei)的(de)比(bi)重(zhong)將(jiang)不(bu)斷(duan)提(ti)高(gao)。這(zhe)就(jiu)意(yi)味(wei)著(zhe),配(pei)電(dian)網(wang)需(xu)要(yao)具(ju)有(you)強(qiang)大(da)的(de)綜(zong)合(he)承(cheng)載(zai)能(neng)力(li),才(cai)能(neng)滿(man)足(zu)清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)充(chong)分(fen)消(xiao)納(na)和(he)多(duo)元(yuan)化(hua)負(fu)荷(he)靈(ling)活(huo)接(jie)入(ru)的(de)需(xu)求(qiu)。

  通常情況下,電網公司會通過將DER集成限製在“安全水平”的方法來解決高DER集成滲透率引發的問題。但是隨著“綠色發展”、“綜合能源”、“需求響應”等新能源政策目標的提出,越來越多的 DER 接入配電網,該方案便不再適用。那麼,電網運營商應如何將DER成功地集成到配電網中?又應在何時且如何處理配網中日益增長的DER滲透率?

  作zuo為wei全quan球qiu能neng源yuan管guan理li和he自zi動dong化hua領ling域yu的de數shu字zi化hua轉zhuan型xing專zhuan家jia,施shi耐nai德de電dian氣qi在zai推tui動dong全quan球qiu電dian網wang現xian代dai化hua轉zhuan型xing升sheng級ji方fang麵mian持chi續xu探tan索suo,並bing結jie合he全quan球qiu實shi踐jian經jing驗yan,發fa布bu白bai皮pi書shu《分布式能源(DER)集成是適用於大中型配電網的解決方案》,提出關於發展分布式能源與電網現代化的前瞻性思考:要打造現代化電網,推進電網的智能化管理,勢必需要采納適用於大中型配電網的分布式能源集成解決方案。實現DER(Distributed Energy Resource,分布式能源)滲透率最大化與DER集成的有效管理,是實現電網現代化的關鍵之一。

  實現最大化DER滲透率的三大途徑

  作(zuo)為(wei)現(xian)代(dai)能(neng)源(yuan)體(ti)係(xi)的(de)重(zhong)要(yao)組(zu)成(cheng)部(bu)分(fen),分(fen)布(bu)式(shi)能(neng)源(yuan)具(ju)有(you)較(jiao)高(gao)的(de)供(gong)電(dian)靈(ling)活(huo)性(xing),可(ke)滿(man)足(zu)特(te)殊(shu)場(chang)合(he)的(de)供(gong)電(dian)需(xu)求(qiu),有(you)助(zhu)於(yu)減(jian)少(shao)電(dian)網(wang)投(tou)資(zi),降(jiang)低(di)輸(shu)電(dian)損(sun)耗(hao),提(ti)高(gao)能(neng)源(yuan)利(li)用(yong)率(lv)。與(yu)此(ci)同(tong)時(shi),高(gao)DER滲透率帶來的係列問題成為運營商和配電網必須麵對的“痛點”。

  舉個例子,每當DER發電饋入電網時,接入點的電壓就會升高。在 DER 滲shen透tou率lv較jiao高gao的de情qing況kuang下xia,整zheng個ge電dian網wang的de電dian壓ya都dou會hui升sheng高gao,如ru果guo出chu現xian過guo電dian壓ya或huo是shi超chao過guo可ke接jie受shou範fan圍wei等deng情qing況kuang時shi,便bian會hui對dui配pei電dian網wang的de正zheng常chang運yun營ying造zao成cheng影ying響xiang。同tong時shi,較jiao高gao的deDER滲透率還可能伴隨著逆功率流,一旦出現與特殊情況,就無法保證網絡的正常運行,並可能出現相間不平衡等情況。

  施耐德電氣認為,最大化DER滲透率可以分為三個步驟:

  •   步驟一:電dian網wang評ping估gu和he長chang期qi目mu標biao預yu測ce。首shou先xian,電dian網wang公gong司si需xu根gen據ju現xian有you情qing況kuang或huo利li用yong預yu測ce數shu據ju根gen據ju未wei來lai發fa展zhan情qing況kuang對dui電dian網wang的de承cheng載zai能neng力li進jin行xing分fen析xi。如ru下xia圖tu所suo示shi,每mei當dang收shou到daoDER接入請求時,網絡運營商通過承載分析工具可以非常清楚地看到連接可能性較高的位置(綠色部分及以上)、連接可能性較低的位置(黃色部分)以及不具有連接可能性的位置(紅色部分),並評估DER在(zai)不(bu)同(tong)網(wang)絡(luo)運(yun)行(xing)條(tiao)件(jian)下(xia)會(hui)產(chan)生(sheng)的(de)影(ying)響(xiang)。根(gen)據(ju)承(cheng)載(zai)能(neng)力(li)分(fen)析(xi)和(he)目(mu)標(biao)預(yu)測(ce)審(shen)查(zha)的(de)結(jie)果(guo),網(wang)絡(luo)運(yun)營(ying)商(shang)可(ke)以(yi)很(hen)好(hao)地(di)了(le)解(jie)現(xian)有(you)網(wang)絡(luo)及(ji)其(qi)餘(yu)安(an)全(quan)水(shui)平(ping)上(shang)限(xian)的(de)相(xiang)差(cha)幅(fu)度(du),並(bing)以(yi)此(ci)確(que)定(ding)薄(bo)弱(ruo)環(huan)節(jie)、關注重點以及應如何優化網絡運行。

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  •   步驟二:通過DER集成規劃提升電網規劃和運行水平。DER是具有間歇性、可變性的可再生能源發電係統,要將 DER 納入電網運營,運營人員不僅必須對其實際可用功率、輸出功率的增減範圍等有所了解,還必須能夠向 DER 裝置發送設定點,並對設定點進行動態、實時的優化,在長期、短期、近期內都保持良好的預測質量。經驗表明,通過引入自動化、通信和智能輔助決策工具,對DER集成進行有效的規劃、預測並製定運營策略,有助於網絡運營商在無需新增基礎設施(電線、饋線或變電站)的情況下,推動網絡以最大容量運行。

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ADMS-DERMS:DER 監測窗口

  •   步驟三:優化網絡擴展。基於以上兩個步驟,當電網在接近其大容量或最大可能性的情況下運行時,電網公司便可考慮如微電網、需求響應管理係統或增加新的基礎設施等擴展項目,並準備向“主動配電網管理”方案過渡。

  施耐德電氣的DER集成“智慧”

  在 DER 滲透率較高的配電網中,DER 發電處理起來非常複雜,因為 DER 電力的來源多樣(光伏、風能、電池、生物質、熱電聯產等),qiefadianshebeiyibanjuyounibianqijiekou。fadianjizukenengyougongyongshiyeyongyou,yekenengyoudisanfangyongyou。yinci,wangluoyunyingshangbujinxuyingduiyunyingyueshu,haixuyingduiduogexingweizhutizhijiandehudong,bunengjinpingjingyanherengongcaozuolaiyunyingdianwang。

  施耐德電氣認為,自動化、通信和智能輔助工具是電網運營需引入的關鍵功能。電網公司可通過使用高效的設備、優化智能互聯設備的使用、優化DER的部署與采用先進的分析工具四大途徑將DER成功地集成到配電網中,通過有效的規劃和柔性運行策略實現對DER集成的有效管理。

  針對這樣的需求,施耐德電氣分布式能源管理係統(DERMS)可以提供積極的策略,集成大量DER,並主動監控、控製和優化協調DER參與輸電時的表現,從而實現安全運營,獲得最佳績效。此外,其還可以作為施耐德電氣的高級配電管理係統 EcoStruxure ADMS的嵌入式組件,與實地驗證的 SCADA 係統相結合進行監視和控製,與 EMS 相結合進行輸電操作,與嵌入式 OMS 相結合來提高彈性和可靠性,從而在共同的用戶體驗、數據模型、集成框架和安全基礎架構內,為公用事業公司提供靈活的模塊化平台。

  而ADMS則提供了高級監測、分析、控製、優化、規劃和培訓功能,使電網公司能夠提供更加可靠、安全和高效的電力。目前,南澳大利亞電力公司 SA Power Networks、意大利國家電力公司Enel、法國公用事業公司 SICAE等都在使用 EcoStruxure ADMS 優化電網,有效管理分布式能源的集成。

未wei來lai,施shi耐nai德de電dian氣qi將jiang繼ji續xu深shen耕geng分fen布bu式shi能neng源yuan及ji微wei電dian網wang領ling域yu,通tong過guo不bu斷duan完wan善shan的de解jie決jue方fang案an,助zhu力li電dian網wang公gong司si更geng好hao地di應ying對dui電dian網wang現xian代dai化hua轉zhuan型xing升sheng級ji帶dai來lai的de挑tiao戰zhan,更geng加jia有you效xiao地di幫bang助zhu電dian網wang企qi業ye將jiang客ke戶hu擁yong有you或huo運yun營ying的deDER 整合到其靈活的配電網絡,助力行業實現高質量發展。

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