隨著全球電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型（PST）的持續(xù)進(jìn)行，保障電力系統(tǒng)的靈活性已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)電力工業(yè)努力的一直方向。一系列基于運(yùn)營(yíng)方法、政策保障和投資干預(yù)的措施讓現(xiàn)代電力系統(tǒng)能夠更加靈活的保持動(dòng)態(tài)平衡，從而進(jìn)一步促進(jìn)能源系統(tǒng)向更清潔、可靠、彈性的方向轉(zhuǎn)變。
本報(bào)告確定了在能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的過(guò)程中解鎖電力系統(tǒng)靈活性所要面對(duì)的挑戰(zhàn)及要做出的努力。它提供了一個(gè)在不同的電力市場(chǎng)中，監(jiān)管、市場(chǎng)及政策工具能夠?yàn)檫@些挑戰(zhàn)提供的緩解。重要的是，如果政策、市場(chǎng)、監(jiān)管都能夠處于最優(yōu)狀態(tài)。那么電力系統(tǒng)，包括大量波動(dòng)性強(qiáng)的可再生能源電源，都將能夠提供靈活的服務(wù)。電力系統(tǒng)的資產(chǎn)包括發(fā)電廠、電力網(wǎng)絡(luò)、儲(chǔ)能、分布式能源等。
電力系統(tǒng)發(fā)展不同階段的挑戰(zhàn)和特征
展望未來(lái)，更靈活的電網(wǎng)、政策和技術(shù)將會(huì)有助于全球電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型，同時(shí)也將會(huì)保障電力系統(tǒng)內(nèi)的各類資產(chǎn)都能夠獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。
總結(jié)
世界各地的電力系統(tǒng)正在發(fā)生重大變化，尤其是低成本、可變的可再生能源（VRE）可用性的加強(qiáng)，分布式能源（DERs）的部署，電氣化和電網(wǎng)數(shù)字化的進(jìn)步。這些改變都是電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型過(guò)程中扮演著重要作用。
不同國(guó)家間歇性可再生能源在發(fā)電量中占比
《電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型2019》報(bào)告明確了電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型過(guò)程中將會(huì)遇到的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。目前已知的大量支持電力系統(tǒng)靈活性的策略、方法及工具都會(huì)在這一轉(zhuǎn)型過(guò)程中應(yīng)用于電力系統(tǒng)。
有幾類電力系統(tǒng)資產(chǎn)可用于提供靈活性。傳統(tǒng)發(fā)電廠目前是現(xiàn)代電力系統(tǒng)中系統(tǒng)靈活性的主要來(lái)源，并且許多策略可用于進(jìn)一步“靈活化”這些資源。間歇性可再生能源來(lái)源—如風(fēng)能和太陽(yáng)能光伏電站—正在成為一種新的靈活性來(lái)源，一些國(guó)家最近推出了激活間歇性可再生能源靈活性的市場(chǎng)改革和法規(guī)。
電網(wǎng)本身仍然是系統(tǒng)靈活性的關(guān)鍵推動(dòng)因素，并且有一系列政策和監(jiān)管手段可以降低電網(wǎng)投資的風(fēng)險(xiǎn)，并促進(jìn)更加“系統(tǒng)友好”的間歇性可再生能源部署。儲(chǔ)能，特別是電池能量存儲(chǔ)系統(tǒng)（BESS），正在成為具有成本競(jìng)爭(zhēng)力的靈活性提供者。對(duì)政策、市場(chǎng)和監(jiān)管框架的修改確保BESS可以參與電力系統(tǒng)以提供靈活性服務(wù)。分布式能源則在靈活性方面有著巨大的潛力，但可能需要市場(chǎng)和監(jiān)管改革來(lái)提供有價(jià)值的系統(tǒng)靈活性服務(wù)。
電力系統(tǒng)靈活性的層次
有關(guān)電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的內(nèi)容，過(guò)去十年里已經(jīng)在專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)上有了大量的積累。如果適當(dāng)?shù)恼?、市?chǎng)和監(jiān)管框架能夠?qū)崿F(xiàn)，所有電力系統(tǒng)資產(chǎn)都可以提供靈活性服務(wù)。甚至VRE資源也正在成為一種靈活性資源。一些國(guó)家（如澳大利亞，愛爾蘭，西班牙和美國(guó)）引入了激活VRE靈活性的市場(chǎng)改革和法規(guī)。在美國(guó)，現(xiàn)有的傳統(tǒng)發(fā)電廠已經(jīng)開始通過(guò)與BESS的混合，開發(fā)出靈活性的能力。展望未來(lái)，包括發(fā)電廠，電力網(wǎng)絡(luò)，DER和儲(chǔ)能等在內(nèi)的電力系統(tǒng)資產(chǎn)都將能夠獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。
在英國(guó)，“上限和下限”監(jiān)管制度通過(guò)在市場(chǎng)收入較低的年份保護(hù)投資者以換取高收入年度的收入來(lái)減輕商業(yè)互聯(lián)項(xiàng)目的投資風(fēng)險(xiǎn)。國(guó)際能源署（IEA）最近對(duì)2035年中國(guó)電力系統(tǒng)的分析表明，加強(qiáng)協(xié)調(diào)以更好地利用現(xiàn)有的區(qū)域互連可以產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。在印度，太陽(yáng)能公園戰(zhàn)略有助于緩解開發(fā)商的電網(wǎng)連接風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)促進(jìn)更加系統(tǒng)友好的太陽(yáng)能光伏發(fā)電（PV）部署。
太陽(yáng)能公園政策下的平均關(guān)稅
電池儲(chǔ)能系統(tǒng)正在成為具有成本競(jìng)爭(zhēng)力的靈活性供應(yīng)商。對(duì)政策，市場(chǎng)和監(jiān)管框架的修改可以加速BESS部署并確保這些資源可以參與電力系統(tǒng)，以提供靈活性服務(wù)。澳大利亞，英國(guó)，美國(guó)和歐盟的電力系統(tǒng)都提供了有用的監(jiān)管創(chuàng)新實(shí)例。
分布式能源提供了巨大的靈活性潛力，但可能需要市場(chǎng)和監(jiān)管改革。正如意大利和芬蘭的虛擬發(fā)電廠所證明的那樣，分布式能源的創(chuàng)新方法正在不斷出現(xiàn)。在德國(guó)，正在測(cè)試?yán)梅植际侥茉刺峁┍镜鼗`活性服務(wù)的基于市場(chǎng)的方法，以緩解電網(wǎng)擁塞。在新加坡，電力系統(tǒng)希望通過(guò)零售市場(chǎng)自由化，利用分布式能源提供靈活性服務(wù)。
介紹
本報(bào)告總結(jié)了2018年5月在哥本哈根舉行的第9屆清潔能源部長(zhǎng)會(huì)議（CEM9）上發(fā)布的電力系統(tǒng)靈活性（PSF）活動(dòng)的結(jié)果。該活動(dòng)旨在為工業(yè)界和政府提供動(dòng)力，以提高電力系統(tǒng)的靈活性。本報(bào)告確定了解決系統(tǒng)靈活性和加速PST的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，并概述了可在不同電力部門環(huán)境中實(shí)施的政策，監(jiān)管和市場(chǎng)工具，以緩解這些挑戰(zhàn)。
電力系統(tǒng)的靈活性已成為全球優(yōu)先事項(xiàng)
電力系統(tǒng)的靈活性被定義為“電力系統(tǒng)能夠可靠且經(jīng)濟(jì)有效地管理所有相關(guān)時(shí)間尺度的需求和供應(yīng)的變化和不確定性，從確保電力系統(tǒng)的瞬時(shí)穩(wěn)定性到支持長(zhǎng)期供應(yīng)安全”（IEA和21CPP，2018; IEA，2019a）。靈活性已經(jīng)成為所有電力系統(tǒng)的重要特征。一系列基于運(yùn)營(yíng)，政策和投資的干預(yù)措施可以使現(xiàn)代系統(tǒng)更加靈活，從而促進(jìn)更清潔，更可靠，更有彈性和更實(shí)惠的能源。然而很明顯，在電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型中需要更加注重支持電力系統(tǒng)的靈活性，以促進(jìn)和促進(jìn)向更廉價(jià)、清潔、可靠和彈性的電力系統(tǒng)的過(guò)渡。
可變可再生能源是系統(tǒng)靈活性要求的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素
VRE日益突出——及其相關(guān)的“系統(tǒng)集成”問(wèn)題——是全球電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型最重要的驅(qū)動(dòng)因素之一，不同級(jí)別的間歇性可再生能源滲透需要不斷發(fā)展的方法來(lái)提供電力系統(tǒng)的靈活性。國(guó)際能源署已經(jīng)開發(fā)了一個(gè)階段分類，以捕捉間歇性可再生能源可能對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生的不斷變化的影響，以及相關(guān)的集成問(wèn)題。間歇性可再生能源的集成可以分為六個(gè)不同的階段（更多細(xì)節(jié)見IEA和21CPP，2018）。該框架可用于確定不同措施的優(yōu)先順序，以支持系統(tǒng)靈活性，確定相關(guān)挑戰(zhàn)。
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