面向分布式主體的可交易能源系統:體系架構、機制設計與關鍵技術

陳啟鑫, 王克道, 陳思捷, 夏 清

(1. 電力系統及發電設備控制和仿真國家重點實驗室(清華大學), 北京市 100084;2. 電力傳輸與功率變換控制教育部重點實驗室(上海交通大學), 上海市 200240)

0 引言

隨著大量分布式新能源、分布式儲能、電動汽車、智能用電設備等接入電網,電力系統的運行將面臨著新的環境,給系統供需平衡帶來了更大的不確定性,對系統的穩定、可靠、經濟運行提出了更大的挑戰。

為適應新的情形,通過激發用戶側的需求響應潛力,促進供需實時平衡無疑是一個重要的發展方向。然而,現有的電力系統仍然存在著明顯的層級結構,分散的用戶群體和分布式電源處于結構底層,與市場的電價信號相對“絕緣”,參與系統供需平衡與優化調節的動力不足、能力欠缺。盡管近年來業界也提出了需求側管理、需求響應等新的機制,但實際效果并不顯著,僅有一小部分彈性較高的用戶能主動參與平衡調節。以美國PJM電力市場為例,其日前參與申報具有價格彈性用電需求的市場用戶,用電量大致僅為全系統用電量的1%～3%。

為了進一步促進供需互動、維護系統平衡，可交易能源(transactive energy,TE)的概念被提出。其定義最初是由美國GridWise Architecture Council(GWAC)在2013年提出。GWAC在其GridWise Transactive Energy Framework中,將可交易能源概括為“一套通過經濟手段和控制手段,以價值為參數調節系統全局供需動態平衡的電力系統運行機制”[1]。

廣義的可交易能源機制覆蓋了各類具有價值響應特性的電力交易形式,包括批發市場和零售市場。……