摘要 可再生能源的自用可以为家庭、企业、电网运营商(配电系统运营商 (DSO) 和输电系统运营商 (TSO))以及整个社会带来经济、环境和安全效益,尽管市场刚刚发展,仍需要取得重大进展,以深化市场渗透,并确保电网能够管理由此产生的能源流动变化。在许多国家,太阳能光伏 (PV) 正在接近电网平价,使自用成为一种有吸引力的措施,其中“产消者”能够自用他们生产的可持续电力,并将多余的电力卖给电网。在尚未实现平价的地方,需要进一步的政治和经济支持,并且各地区有多种选择。欧盟的清洁能源一揽子计划要求欧盟成员国消除自用障碍,但要实施的具体措施是灵活的,取决于国家和地区的情况。对于各地区而言,实现自用将消费者置于低碳转型的核心,并释放私人投资,因此是一种潜在的具有成本效益的战略,可以实现可再生能源和减排目标。尽管很多事情是在国家层面决定的,但各地区仍可采取多种措施来促进自身消费。
2 就百分点而言,与 2021 年相比,2022 年最终净状况变化最大的是法国、德国、英国、瑞士、荷兰和瑞典的 ITC 缔约方。对于德国,净补偿份额下降;法国和英国从净贡献者变为净接受者;荷兰从净接受者变为净贡献者,瑞典的净贡献份额增加,而瑞士的净补偿份额增加。3 与 ITC 缔约方网络相连的 ITC 机制的非参与国。4 ENTSO-E 告知,该错误也适用于 2023 年的 ITC 实施。5 即向 ENTSO-E、TSO 和 NRA 提出的第 01/2023 号建议,提出了一些措施,这些措施可以在不修改相关欧盟立法框架的情况下实施(即 (EU) 条例 2019/943 和 (EU) 条例第 838/2010 号)。简而言之,这些建议呼吁:增加用于估计运输损失量的快照数量;在 ITC 机制中应采用事后核对运输损失成本的方法,以反映实际发生的成本;并在相关情况下,考虑流动的远期市场价格而不是历史价格来确定 ITC 机制损失价值的相关组成部分。
- 资本支出(资本支出)偏见,这是运营支出监管治疗(OPEX)和资本支出差异的结果,创造了有利的环境来投资于CAPEX繁重的解决方案;而且 - 缺乏激励TSO来选择更便宜的解决方案,包括价格最低的解决方案。委员会在提案中也确定了提高传输(和分配)系统最有效地利用传输(和分配)系统的最有效利用,而不是目前对CAPEX的偏见的必要性。更具体地说,在独奏会(22)中,委员会强调说:“网络关税应激励传输和分配系统运营商通过进一步开发创新的解决方案来优化现有网格并采取灵活性响应,特别是需求响应或存储。为此,应设计网络关税,以考虑系统运营商的运营和资本支出或两者的有效组合,以便他们可以运行电力系统的成本效益。这将进一步有助于以最低的电力系统成本整合可再生能源,并使最终客户能够重视其灵活性解决方案。”结果,提出了以下法规(EU)2019/943修正案(添加了强调):
摘要:许多欧洲国家的公民可能很快就会经历长时间大停电。可再生能源产出的不可预测性、加剧了电网供需持续匹配的问题,以及网络攻击或更糟糕的电网不可预测事件,这些因素可能意味着停电的可能性比前几年要大得多。本文介绍了欧洲互联电力传输系统国家发生大停电的可能性,甚至更糟的是,欧洲大陆大面积停电。鉴于乌克兰战争引发的能源危机,本文的主题变得更加重要和及时,这使得 2022-2023 年冬季停电的可能性很高。首先,介绍了过去 20 年发生的欧洲重大停电事件,并分析了其原因。2021 年 1 月 8 日,欧洲电网被分为两个不同的部分,频率不同;还考虑了一些其他情况,如果发生这些情况,可能会导致一些欧洲国家停电,甚至更糟的是,欧洲大片地区停电。这项工作还研究了如何避免这种情况,以及欧洲 TSO 在停电时应如何应对。针对停电后消费者的快速可靠供电,提出了一种基于 A* 算法的新型恢复策略。其效率在 IEEE-39 和 IEEE-68 总线系统中得到验证。
ACER 能源监管合作机构 ASIDI 平均系统中断持续时间指数 CAIDI 客户平均中断持续时间指数 CBA 成本效益分析 CE 欧洲大陆 CHP 热电联产 DORA 数字化运营弹性法案 DRR 减少灾害风险 DSO 配电系统运营商 ENTSOE 欧洲电力输电系统运营商网络 ENTSOG 欧洲天然气输电系统运营商网络 ERCOT 德克萨斯州电力可靠性委员会 FERC 联邦能源管理委员会 FSRU 浮式储存和再气化装置 GWh 千兆瓦时 IPCC 政府间气候变化专门委员会 JRC 联合研究中心 KV 千瓦 LNG 液化天然气 MS 成员国 NDP 网络发展计划 NECP 国家能源与气候计划 NERC 北美电力可靠性公司 NIS 2 网络和信息系统指令 PP 计划和方案 RES 可再生能源 SAIDI 系统平均中断持续时间指数 SAIFI 系统平均中断频率指数 SEA 战略环境评估SoS 供电安全 TEN-E 泛欧能源监管网络 TSO 输电系统运营商 TYNDP 十年发展计划 VoLL 损失负荷值
FlexPlan 项目旨在建立一种新的电网规划方法,考虑到在电力传输和配电网中引入新的存储和灵活性资源的机会,作为建设新电网元素的替代方案。这符合欧盟新一揽子计划“全欧洲清洁能源”的目标和原则,该计划强调在电网规划和运营阶段可能使用灵活性资源作为电网扩建的替代方案。鉴于此,FlexPlan 创建了一种新的创新电网规划工具,其目标是超越最先进的规划方法,包括以下创新功能:综合 T&D 规划、全面纳入环境分析、取代 N-1 标准的概率应急方法以及数十年的最佳规划决策。然而,FlexPlan 并不局限于构建新工具,它还用它来分析几乎覆盖整个欧洲大陆的六个区域案例,旨在展示该工具在真实场景中的应用,并对 2050 年欧洲电网规划提出展望。通过这种方式,FlexPlan 项目试图回答以下问题:灵活性可以发挥什么作用,以及它的使用如何有助于减少规划投资,同时保持(至少)当前的系统安全水平。该项目最终为监管机构以及 TSO 和 DSO 的规划办公室制定了指导方针。
示例,[2]和[3]中的作品描述了一个基于功率传递分布因子(PTDF)(请参阅[8,9])的动力学模型,该模型仅允许开始/关闭缩减决策,因此避免了对发电的元素操纵。由于现在可以考虑到传输系统运营商(TSO)的局部削减的可能性,因此本文介绍了一个动态模型,介绍了部分降低可再生能力所需的整个元素。所提出的方法基于PTDF建模框架,并针对使用基于模型的优化技术通过可再生功率部分削减和存储设备来最佳管理亚transmission区域充血状况的可能性。本文的目标是提供一个动力学模型,该模型可靠地描述了系统功能,并且适合基于模型的区域的最佳管理。由于通信约束,仅可用局部描述,并且与剩余网络的连接定义为作用在区域上的扰动。控制一个孤立区的主要挑战是针对该区域边界的全球功率流执行本地控制动作。的确,由于安全性和实际原因,不可能根据整个网络规模的状态测量做出决策。因此,要获得所考虑区域的近距离动力学模型是一个具有挑战性的问题。此外,我们提出了一种面向控制的建模方法。纸张的组织如下。符号:本文的最终目标是验证一个能够考虑传输网络从可再生能源中降低电源的可能性,并使用存储设备来考虑在线优化策略,以考虑电力线约束,控制动作延迟以及由于发电和模型近似而导致的不确定性。第二节介绍了考虑的建模。验证线性化动力学的模拟是在第三节中进行的,同时在第四节中概述了结论。
抽象的抽水储存厂(PSP)被认为是具有低CO 2足迹的批量存储能源最成熟和最可靠的技术。随着可变可再生能源和电源设备的大规模整合,传输系统操作员(TSO)需要更大的灵活性,以确保电能的安全供应。从一家发电公司的角度来看,这代表了收入来源的多元化,因为作为快速频率服务倾向于出现的新市场。,尽管他们可以通过消耗或提供能源来平衡网格功率,但PSP的主要缺点是他们的低时间响应,使他们无法获得这些新的报酬机制。使用电池或超级电容器等技术的技术,使用诸如独立的储能系统(ESS)杂交水力发电厂,以提高PSP的灵活性并解锁提供动态辅助服务的一种考虑的解决方案之一。但是,水电站和环境限制中可用的少量空间可能会使这种解决方案难以访问。传统上,可逆PSP与固定速度机一起使用。静态频率转换器(SFC)通常用于在泵模式下启动组。从这个角度来看,拟议的论文提出了增强静态转换器(E-SFC)的创新概念。它是将ESS直接集成到工厂的SFC中,以使用电源转换器的使用使用。纸张的组织如下。在第3节中,暴露了协同控制方法操作混合动力厂的需求。与与工厂中型电压网格耦合的传统EST相比,它还提供了减少总体资本支出的机会。第1节提出了水力发电厂的灵活性,以适应不断增长的需求和全球新兴的辅助服务。在第2节中,SuperGrid Institute杂交PSP的创新解决方案,并在未来的电力市场中保持了现有的水力发电机队的关键作用。第4节描述了PSP在LOOP(PHIL)测试钻机中实时功率硬件杂交的实验结果。最后,第5节结束并突出了所提出的解决方案的优势。
可再生能源 (RES) 在配电网中的日益普及已将传统电压调节推向极限。为了在这种新环境下开发先进的电压控制技术,需要在输电系统运营商 (TSO) 和配电系统运营商 (DSO) 之间进行充分且实时的协调和通信。本文提出了一种分散的 TSO-DSO 协调方法,用于在 DSO 边界内调度和部署最佳无功功率交换,从而改善 TSO 网络中的电压控制。所提出的方法通过标准化业务用例 (BUC) 实现。通过在国际电工委员会 (IEC) 通用信息模型 (CIM) 标准系列 IEC61970、IEC61968 和 IEC62325 的框架内设计和开发 BUC,解决了 TSO、DSO 和其他利益相关者之间的互操作性。鉴于缺乏现场试点测试,所提出的标准化 BUC 在真实的斯洛文尼亚 TSO 和 DSO 网络上进行了演示。本文介绍的模拟实验有两个方面。一方面,基于标准化 BUC 的所提出的数据交换机制证明了以 CIM 通用电网模型交换标准 (CGMES) 格式在 TSO、DSO 和其他利益相关者(例如重要电网用户 (SGU) 和电表运营商)之间成功交换数据的可行性。另一方面,通过对不同网络拓扑、DG 运行场景和电容器组的大小和位置进行灵敏度和稳健性分析,验证了所提出的分散式 TSO-DSO 协调方法通过管理不同 RES(例如电容器组和不同的分布式发电机 (DG),即水电、光伏 (PV) 和热电联产单元)注入的无功功率来调节高压 (HV) 的能力。模拟结果表明,所提出的方法可以管理分布式发电,使其贡献额外的(正或负)无功功率,以减少电网中的电压偏差,通过减少从 TSO 到 DSO 网络的无功功率流动(反之亦然)来改善 DSO 边界的电能质量,并将高压电压保持在安全值内。不幸的是,对于电容器组来说情况并非如此,所提出的方法管理其注入的无功功率以调节高压电压的能力高度依赖于其大小和位置,需要根据具体情况进行研究。
鉴于更新控制区域之间的互联基础设施(从而实现更大的电力交换)的速度有限,输电系统运营商 (TSO) 需要依靠替代解决方案,例如储能系统 (ESS),来平衡系统。从这个意义上说,有一项技术脱颖而出:锂离子 (Li- ion) 电池。这是因为在过去 10 年中,商用电池组每千瓦时成本呈十倍下降趋势。 [3,4] 如果模仿光伏行业的发展,预计未来几年电池价格下降的趋势将持续下去。这将巩固锂离子电池作为未来电网的关键参与者的地位,主要与光伏装置结合使用。集成 4 小时容量电池储能系统 (BESS) 的大型光伏电站的平准化电力成本在每兆瓦时 85 至 158 美元之间,并且逐年迅速下降。 [5] 当这些混合电厂提供频率和电压控制、惯性模拟、输出平滑和调峰等电网服务时,这种生产成本开始使它们具有竞争力。[6] 在美国市场,电池被允许提供这些服务,这些服务的报酬是发电收入的补充。[7] 然而,如今欧洲的情况却截然相反,仍然存在各种国家和地区的立法,再加上倾向于低估储能的政府拍卖,不利于引入储能系统。随着欧洲电力行业统一进程的进展,这种趋势将开始改变,例如 PICASSO [8] 和 MARI。[9] 这些项目试图建立一个联合的欧洲平台,用于交换来自频率恢复储备的平衡能量,分别通过自动和手动激活。因此,它为制定有利且广泛的政策框架打开了大门,通过适当的服务报酬来鼓励部署这些类型的装置。同样,疫情期间的复苏与复原基金使欧盟委员会能够筹集资金(7238 亿欧元),帮助成员国实施符合欧盟优先事项的改革和投资。[10] 它集中了重要的资金