作为世界上最大的能源生产国和消费国,中国的资源禀赋决定了中国以化石能源为主的能源结构。为实现 2030 年碳达峰、 2060 年碳中和的目标, 推进能源系统转型,需要构建"清洁低碳,安全高效"的能源体系,高比例新能源广泛接入的新一代电力系统是其中的重要环节。
《2021全球工程前沿》能源与矿业工程领域研判的Top12工程研究前沿中,“高比例可再生能源电力系统调控理论与方法”以核心论文数202篇,被引频次5390,篇均被引26.68,而居于首位。
高比例可再生能源电力系统主要指可再生能源渗透率在30%以上的新型电力系统,由风能和太阳能等可再生能源替代传统化石能源进行电力供应,将显著改变电力系统形态,具体表现在:
①由确定性系统向强随机性系统转变:由火电机组主导、电力负荷变化相对规律的确定性系统转变为具有强不确定性和不可控性的多时空的源荷强随机性系统。传统的确定性的控制与运行方式已不能满足电力系统发展需求。现有研究主要集中在不确定性因素建模与影响评估、不确定性环境下决策及平抑措施上,未来亟待解决多时空、季节性的电力电量平衡的难题。
②由机电系统主导向电力电子化系统主导转变:电力系统基本特性将由以旋转电机为主导的机电稳态过程演变为以电力电子化为主导的电磁暂态过程,其稳定机理发生改变。现有研究聚焦在相关装置的动态行为特性、新型稳定性问题的基础理论上,未来需准确刻画高比例可再生能源电力系统运行的稳定边界,解决复杂系统稳定机理的电力系统规划与运行技术难题。
③由单一电力系统向综合能源系统转变:现有的电力系统将与热力管网、天然气管网、交通网络进行互联互通,构成综合能源系统。现有研究集中在电力系统与其他能源网络耦合互动建模上,未来需开展深度融合的跨能源系统的综合效益研究。
“高比例可再生能源电力系统调控理论与方法”工程研究前沿中,核心论文发表量排名前三位的国家分别是美国、中国和英国,篇均被引频次均超过23。在发文量Top10的国家中,美国、中国合作较多,其次是伊朗和葡萄牙。核心论文产出数量最多的机构有清华大学、里斯本大学、伦敦帝国理工学院。施引核心论文的主要产出机构是华北电力大学、清华大学和奥尔堡大学。
参考文献:《2021全球工程前沿》
转载本文须保留本网站注明的“来源/参考文献+中国煤炭行业知识服务平台”,侵权必究。
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会