考虑不确定性和时空特征的新能源容量价值评估模型及方法研究

With the rise of new technologies such as energy storage technology and cluster control of renewable energy （RE）power stations, RE is gradually taking on the responsibility of “capacity contributor” while exerting “energy supplier”. Therefore, in the power system planning stage, it is necessary to fully consider the capacity value of RE. In this project, we take into account the output volatility and complementary characteristics of RE at different spatio-temporal scales. On basis of this, a general evaluation framework for the capacity value of RE is constructed, and a novel evaluation method is proposed considering the impacts of uncertainty. Besides, the key factors affecting the capacity value of RE are also analyzed. The proposed model can solve the problem of poor applicability of the current capacity value evaluation method, realize the purpose of understanding the capacity value of RE from the planning point of view and guide the sizing and location of RE plants. The research results provide guidance for the planning of a power system with high penetration of renewable power generation, especially for power source planning.

储能、新能源电站集群控制等新技术的兴起使得新能源发电具备“类常规电源”的特性，新能源在发挥“能量主体”的同时逐步承担“容量贡献”的责任。为此，有必要在电力系统规划阶段充分考虑新能源容量价值并评估其对电力规划的影响。本项目充分考虑跨时空尺度下新能源的出力波动性及互补特性，构建新能源容量价值的通用型评估体系，提出基于不确定性的新能源容量价值评估方法，分析影响新能源容量价值的关键因素，解决目前新能源容量价值评估模型适用性较差的问题，实现从规划角度考虑新能源容量价值并指导新能源发展布局的目的。研究成果为含高密度新能源发电的电力系统规划尤其是电源规划问题提供指导参考。

高比例、大规模间歇性新能源发展将对电力中长期规划产生重要影响，在规划阶段高估新能源容量价值可能导致负荷高峰时系统容量短缺，而低估其容量价值则会导致新能源过度建设，造成投资浪费且提高系统成本。因此，有必要科学合理的评估新能源在系统中的容量价值并指导电力系统优化规划。本项目充分考虑跨时空尺度下新能源的出力波动性及互补特性，构建新能源容量价值的通用型评估体系，提出基于不确定性的新能源容量价值评估方法，完善影响新能源容量价值的关键因素识别，解决目前新能源容量价值评估模型适用性较差的问题，实现从规划角度考虑新能源容量价值并指导新能源发展布局的目的。研究成果为含高密度新能源发电的电力系统规划尤其是新型电源结构下的电源规划问题提供了理论参考，为新能源的友好并网、创建新型电力系统、改善高比例新能源下电力系统的运行控制模式等均有参考价值。相关成果已经在国网公司实验室能源电力规划实验室中获得广泛应用，并支撑公司开展相关系列规划工作。