研究背景与问题
- 分布式能源增长与配电网承载力矛盾:我国分布式光伏装机量增长迅速(2013年底至2024年底增长121倍,占光伏总装机42%),新能源汽车渗透率提升(2010年0.1%至2021年13.4%),但配电网承载力不足,多地出现反向过载和弃光现象(如山东、广东、贵州等地)。
- 农村电网问题:农村配电网存在长期轻载与短期重过载矛盾,设备利用率低(平均不到15%),负荷峰谷差大,部分区域因配变容量不足导致低电压问题。
- 小微市场参与壁垒:区域限制、交易成本高、政策限制等因素阻碍小用户参与市场化交易。
研究必要性
- 政策支持:国家政策鼓励分布式光伏、灵活负荷、虚拟电厂等新型主体发展,推动新能源市场化交易和县域能源低碳转型。
- 技术需求:农村电网规划设计标准与新形势下需求不匹配,需提升配电系统灵活性,避免大规模电网改造。
- 市场机制缺失:现有电力交易价格无法反映局部供需关系,需构建台区级小微市场机制,促进源荷储互动。
小微市场运作机制探索
- 机制设计:
- 差价补贴结算机制:用户按现行电价缴费,平台根据台区边际电价进行补贴结算,实现市场化结算。
- 台区边际电价出清机制:以台变为断面,根据正/反向过载情况动态调整电价,反映供需关系。
- 资金池构建:光伏企业或电网公司根据收益情况建立资金池,支持市场运行。
- 运行机制:
- 现货市场:发布日前和实时价格,用户和可托管资源自动响应,不可托管资源手动控制。
- 电价生成:根据台区潮流计算边际电价,动态调整价格直至供需平衡。
- 商业模式:
- 场景一(光伏过载):光伏企业降价售电提供资金池,负荷、储能等消纳低价电能获益。
- 场景二(负荷过载):电网提供资金池,小水电、储能等高价售电获益。
- 端到端市场:开发微信小程序替代聚合平台,自动适配用户、预测供需、发布电价、结算补贴,降低参与门槛。
小微电力市场自动托管装置
- 装置特点:标准化设计,自动接收电价、边缘计算、自动控制,降低用户参与成本。
- 功能:识别设备类型、运行参数和用电习惯,实现即插即用自动响应。
贵州当前工作开展情况
- 示范工程:
- 黄平县:打造农村虚拟电厂示范工程,探索台区级小微电力现货市场常态化运营机制,依托中低压柔性构网和光储直柔技术提升灵活资源调节能力。
- 威宁县:通过旧州水光储冲一体化电站和低压台区柔性互联,增强区域配电网支撑能力。
- 目标:解决反向过载和用电短缺问题,推动台区源荷储良性发展。