2024年数智技术提升需求侧资源灵活性——路径与典型实践报告

核心观点

在“双碳”目标下，中国新能源装机规模不断增长，但波动性增加，传统源侧和网侧调节资源难以满足新型电力系统灵活性需求。因此，需要通过数智化技术赋能需求侧，提升电网灵活性，保障电力安全运行和可靠供应。

关键数据

• 中国新能源装机占比超过54.4%，其中光伏占比较高，导致“白天大发富余，晚上无光缺电”的现象。
• 宁夏新能源利用率可提升约2.8个百分点，提供最大顶峰能力331万千瓦。
• 重庆电网平均峰谷差率在35%左右，最大峰谷差率在50%左右，高于全国平均水平。

研究结论

• 数智化技术可通过“感-传-算-控”技术路线，实现需求侧可调节资源参与电网互动的全流程数智化实施路径。
• 数智化技术在不同场景下提升需求侧灵活性的创新支撑作用显著，例如：
  • 工业用户：通过分析设备数据，合理规划用电安排，实现能耗管理和节能减排。
  • 商业用户：通过优化空调负荷组合，实现商业负荷参与电网调峰。
  • 居民用户：根据电网调节需求，提前生成家用电器运行曲线，实现海量居民设备规范化互动。
  • 电动汽车：提升充电负荷预测精准度，精准调控储能电池充放电曲线。
  • 5G基站和数据中心：实现智能设备功耗管理，增强与电网的双向互动能力。
• 需求侧数智化评价指标体系包括响应率、响应速度、经济性、可靠性、用户体验和环境效益。
• 宁夏和重庆的虚拟电厂平台建设是数智化提升需求侧灵活性的典型案例，有效提升了电网调节能力和新能源消纳水平。
• 数智技术提升需求侧资源灵活性面临投资成本高、收益回收前景不明晰、价格激励机制不完善、用户接受度不足、各方主体协调困难、数据隐私和信息安全隐患、数智化技术精准适配性不足、缺乏统一的技术标准与规范等挑战。
• 发展建议包括加强顶层设计、持续探索ICT前沿技术与需求侧资源互动各环节的融合应用、持续加强软硬件系统的支撑能力等。