我們期待電網運營會有怎樣的變化?電網該如何調整以支持向清潔能源系統的過渡?近期，在我們的《讓明天更有力》系列節目中，能源記者Sonja van Renssen、Karel Beckman與DNV GL的專家進行了交談，試圖獲得其中的答案。這期節目分六個系列，將探討輸配電運營商在能源轉型中所扮演的角色，如何使網絡更智能，電氣化對網絡運營的影響，海上風能革命對電網的影響，以及可再生能源整合的成熟程度。
今天，我們來了解一下電網運營商對未來能源前景有何期待?
DNV GL發布的《2019能源轉型展望》報告概述了能源行業正在發生的“大轉變”，并討論了許多可供電網運營商管理轉型的選擇。整合易變的可再生能源將需要大規模網絡擴展投資。電網系統運行的復雜性將包括在所謂的交直流混合電網中應用新的技術，如高壓直流(HVDC)。此外，各個區域之間的互聯性，可能會改變很多國家迄今為止 “電力孤島”的電網運作形式。以下是未來幾年改變電網格局的主要趨勢。
1 易變的可再生能源將給輸電系統運營商帶來挑戰，但數字化讓系統可靠運行成為可能
更多地利用市場靈活性和輔助服務來支持系統運營，例如，平衡市場的操作已經顯著增加了市場的流動性和成本的下降。容量要素在維護可靠性方面將發揮越來越大的作用。隨著發電量的變量增加，一些電廠只有在電力系統出現極端情況時才被需要。決策工具也將越來越自動化。我們期望更多地使用靈活性平臺來獲得分散管理的靈活性、負荷流控資產的自動優化、接近熱極限的主動管理、以及動態的天氣相關線路額定值。
2 互聯和超級電網將在管理供需方面發揮關鍵作用
隨著可再生能源在互聯電力市場的份額越來越大，需要完成和繼續發展現有的和新的互聯項目，以管理供電區域的電力供需問題。東北亞超級電網、南歐互聯互通、北歐新漢莎電力橋、德國HVDC走廊等項目，將在現有高壓交流電(HVAC)電網拓撲的基礎上形成覆蓋電網，這將使電力的無縫交易和進一步的市場聯合成為可能，從而有助于在競爭原則的基礎上整合可再生能源。它們還將對地緣政治產生影響，因為對化石燃料(通常是進口的)的依賴將減少，而可再生資源的價值將增加。
3數字化和智能技術將帶來網絡運營的自動化
我們將看到網絡操作上更多的自動化，以及能源賬單和會計流程的完全自動化。IT平臺將授權新的分布式能源和靈活性供應商進入并開放市場。傳感器和數據分析將趨于成熟，賦能智能資產管理和主要系統元素的更好利用。這將包括新物聯網傳感器、對壽命消耗指標的監測改進、允許分散式發電結構，以及更復雜SCADA系統和相關電網運營工具。
4 一個更加分散的系統運營將驅動對更高級別規則的需求，以定義參與者之間的角色和接口
在歐洲，TSOs協會ENTSO-E正與DSOs協會EDSO密切合作。配電網絡最初的設計目的是將電能從傳輸系統自上而下地分配給消費者。如今，許多配電系統已經在“反向”功率流下運行，隨著可再生能源的分布式電力的滲透，以及由此導致的區域供需失衡的加劇，這一趨勢將持續下去。隨著系統運行的日趨復雜，數字化將通過更好的監控發揮關鍵作用，產生重大影響。
5 隨著可再生能源數量的增長，儲能技術將在供需求管理方面發揮重要作用
我們可能會看到，有關未來電力系統技術解決方案之間的權衡越來越多，比如大量的配電網加固，電動汽車智能充電的靈活選擇，儲能，需求響應，以及部門聯合。歐洲的十年網絡發展計劃預測，到2040年，電動汽車電池儲存和大規模電池將占到系統負荷的10%。儲能在交通電氣化和支持較弱電網基礎設施對靜態電池的需求兩個方面都扮演著雙重角色。
6 到2025年，隨著可再生能源開始為我們提供超過四分之一的電力需求，新的商業模式將會出現
這些模式的核心將是一個基于大多數可再生能源發電的更廉價的發電市場。但對于電網運營商來說，我們需要在輸配電兩方面維護一個可靠的電網基礎設施。靈活的市場使當地的輔助服務、電動汽車和關聯需求，以及節能措施成為可能。數字化將為工業、商業和家庭帶來新的基于數字能源需求的響應解決方案。
7 微電網將在未來發揮更大的作用
孤立的微小電網，例如島嶼或偏遠的村莊，通常是因為人口密度低或經濟不活躍使傳統的電網延伸負擔不起。孤立的微小電網，如用于礦山、海上石油設施、遠程電信、科學設施或軍事用途的這些電網，是燃油供給經濟學來驅動。接入更大電網中的商業、工業或住宅微電網將被建立，但出于可靠性考慮，打算在必要時斷開這些微電網。從未打算自治的商業、工業或住宅微電網將被建立，主要管理它們的節能電力、儲能，以及最小化成本或處理電網連接限制的需求。
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