如何增强电力与能源系统的灵活性 消纳大量间歇性可再生能源

不矛盾。如果矛盾的话，在未来传统化石能源枯竭之后，岂不是没有能源可用。水电作为传统的可再生能源在应用方面应该没什么可说的，大家争论的一般都是水电对生态环境的影响。  的确，如风电、太阳能确实存在不稳定性，可这不代表一定要发生有能源却完全不能用这种尴尬的事情，毕竟风电的全寿命成本比较高，造出来不发够电基本就是赔了。目前就针对风电，已经有很多新的应用来解决一些问题，可参加这篇文章：神奇的风电：解决电解铝40%成本问题，对于一些区域，可以使用这样非并网的方式加以利用。其次，伴随着未来技术的进步，很有可能高性价比的储能设备设施会出现并得到应用。而核电的成本还请参见核电的成本是多少？ 可见普遍核电还是要比煤电成本要低，最需要注意的就是其安全问题，主要是使用过的燃料棒的处理问题。  生物能源其实有着很大的空间，现在我们仍然每天大量浪费着生物能源，比如城市垃圾中的大量有机物质、污水处理厂的剩余污泥等，请参见我在这篇回答里4.1有关厌氧消化(AD)的部分国内城市垃圾处理方式与国外有何区别？国外垃圾处理是否有可以借鉴的地方？这部分生物能源其实和火电相比虽然目前体量小，但是相对清洁而且输出同样稳定，而且有着巨大的发展潜力。他像地热能、潮汐能等目前还没有进入大规模实用阶段，但是就答主所知，很多机构都一直在对潮汐能进行着不懈的研究，希望不久的将来就可以见到其大规模商用。  大幅度提高清洁的可再生能源应用比例已经是全球的共识，其大规模应用乃至逐渐取代传统化石能源在答主看来都是不可避免的，一些技术问题相信都可以解决。

深圳市云奥 科技 有限公司认为从2017年储能市场已经步入发展快车道，化学储能的成本持续下降。国内化学储能主要包括铅炭和锂电两条技术路线。目前铅炭电池储能成本已经降至商业化应用的范围，正处于项目陆续开拓阶段。

受益于新能源 汽车 的发展，锂电的技术进步与成本下降加速，锂电储能正向商业化应用迈进。2017年3月发布的意见征稿，明确提出储能在我国能源产业中的战略定位，并提出未来储能的发展阶段目标及4个重点发展方向。 指导意见提出将分应用场景出台针对性补偿政策，部分领域的补偿政策有望率先落地，激发储能产业投资与发展速度。

中国储能市场规模分析及预测

未来随着技术逐渐成熟、成本的逐步下降，储能市场也将有望成为拉动锂电池消费的另一增长点。据最新统计数据显示，2017中国储能产值达55亿元，同比增长5.8%。2017年增长动力仍然来自家庭储能、电网储能及通信基站。国内通信基站储能受4G的大面积普及及 2015年成立中国铁塔公司的影响，锂电池在通信领域的应用将持续保持上升态势。预计到2018年中国储能产值将达65亿元。到2022年中国储能产值将达到137亿元。

2012-2022年中国储能市场规模统计情况及预测

国内储能装机稳定增长，下游增长强劲

2016年，我国储能累计装机规模为24.3千兆瓦，同比增长4.7%。预计到2018年我国储能累计装机规模将达到30.4千兆瓦，未来五年(2018-2022)年均复合增长率约为18.82%，2022年装机规模将达到60.7千兆瓦。

2016-2022年我国储能累计装机规模统计情况及预测

化学储能前景广阔

储能技术主要有物理储能、化学储能、电磁储能三种。物理储能建设需要一定的自然条件，建设周期较长。电磁储能尚处于实验室研发阶段，实际应用较少。化学储能由于技术相对成熟，应用空间最为广泛，随着持续投入研发以及应用领域的扩展，成本还有很大的下行空间，未来有可能成为最具发展前景的储能路线。

电化学储能累计装机规模分析及预测

2016年，我国电化学储能累计装机规模为243兆瓦，同比增长72%。预计到2018年我国电化学储能累计装机规模将达到560兆瓦，未来五年(2018-2022)年均复合增长率约为46.67%，2022年装机规模将达到2592兆瓦。

2016-2022年我国电化学储能累计装机规模统计情况及预测

国内储能政策有所推进，产业投资加速

在2017 年3月发布的征稿意见中，提出了储能的发展阶段目标，并对支撑可再生能源利用水平提升、促进电力系统灵活性稳定性提升、推动用能智能化水平提升和支撑能源互联网发展这 4个重点发展方向进行了机制设计。 指导意见提出将分应用场景出台针对性补偿政策，部分领域的补偿政策有望率先落地，激发储能产业投资与发展速度。

行业标准确立促进储能产业发展

随着储能相关技术的发展，越来越多的行业标准被确立，大大地促进了储能行业的发展。例如，中国电力科学研究院牵头编制的国家标准GB/T33589-2017《微电网接入电力系统技术规定》、GB/T33593-2017《分布式电源并网技术要求》、GB/T33599-2017《光伏发电站并网运行控制规范》获批发布，于2017年12月1日正式实施。三项国家标准的发布实施，将为规范光伏发电站的并网运行控制提供有效依据，为国内微电网和分布式电源产业的技术发展提供一定引导。

新能源 汽车 的快速推广应用带动了储能行业的发展

“十三五”全国新能源电动 汽车 累计产销量达到500万辆。在动力电池供不应求的局面下，比亚迪、力神、中航锂电、国轩高科、沃特玛等国内主要动力电池企业纷纷发布了投资扩产计划。此外，以猛狮 科技 、双登、南都电源为代表的铅蓄电池企业也在大力投资建设动力锂离子电池生产基地。将锂离子动力电池单体企业年产能从此前《 汽车 动力蓄电池行业规范条件》中规定的“不低于2亿瓦时”调整为“不低于80亿瓦时”。因此，可预计未来锂电池企业还将迎来新一轮的投资扩产热潮，储能行业将能得到快速的发展。

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以新能源发电为例,目前,以煤、石油为主的常规能源为全世界90%以上的电力负荷提供电能,这种常规能源的特点是集中发电、远距离输电并形成大电网互联.但其资源有限且对大气的污染也日益严重,造成了全球的能源紧张和环境恶化.同时大电网存在着供电模式单一、不能灵活跟踪负荷的变化、局部事故极易扩散并导致大面积停电等弊端.随着环境问题以及能源危机的日益突出,诸如光伏、风电等一批新能源发电技术得到了迅速的发展.新能源发电装置大量接入电网当中,在一定程度上缓解了电力供应紧张的的问题,并在改善能源结构,减少环境污染,实现人与自然的可持续发展方面起到很好的作用.这些清洁的可再生能源大部分都是以分布式电源(DG)的形式联接到电力系统,与大电网互为支撑.现在,DG以其独特的优势引起世人的注目.如无污染的可再生新能源发装置,排热可利用的燃气小型发电机,高可靠度的用户端小型发电机等.随着技术的不断发展,DG的应用越来越广泛.

智能电网投资额占比逐步提升

在国家规划的推动下，我国智能电网的投资额也开始逐步提升。根据规划，2009-2010年、2011-2015年以及2016-2020年三大阶段我国电网计划投资额分别是5510亿元、15000亿元和14000亿元，其中智能电网计划投资额为341亿元、1750亿元和1750亿元，投资额占比从6.19%提升至12.5%。

然而，在实际投资中，我国电网总投资远超计划投资额。根据国家电网有限公司披露的社会责任报告，2016-2019年，我国电网实际投资额已经突破19000亿元，远超计划投资14000亿元。

因此可以合理预计，我国智能电网投资额也应大于规划额度，以12.50%的比例测算，2019年我国智能电网投资额为559.1亿元。

安全、智能、科技是智能电网重要趋势

如今，智能电网已经成为我国电网智能化建设的必要方向。随着人工智能、5G通信、大数据等技术在电网中得到广泛深入的应用，并与传统电力技术有机融合，智能电网必将持续深入的向安全性、智能化、科技化方向发展此外，智能电网的发展也有助于推动我国能源向低碳化、清洁化、高效化提升，成为能源转型的关键支撑。

——以上数据及分析均来自于前瞻产业研究院《中国智能电网行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

我只接触过可再生能源中的风能：风电机组的出力是一个与风速有关的随机变量，因此，风速的预测是风电出力预测最主要的方面。但是由于风能的随机性、波动性和间歇性，国内还没有研制出很精确风电厂出力短期预测系统，通常目前风电场风速预测的误差在25%~40%左右，因此给你提供一个简单、精度不高的：

假设风电厂出力与风速关系如图1所示，其切入风速、切出风速、额定风速分别为3、25、14m/s。取风电场模型中风速服从正态分布，均值为7.5，方差为2。如此可建立起24h内风电场的出力预测模型。根据这个我基于MATLAB简单建立模拟风电场24小时出力模型如图2所示，希望对您有帮助。

这种方法简答易行，但是不够精确，可以令风电机组的备用容量为其额定容量的30%来考虑

参考国际经验，从盈利模式解剖商业运作，售电公司的盈利模式到底是怎样的？让我们一探究竟！

一、配售一体化模式

中国开放增量配电网业务，拥有配电网资产的配售一体化售电公司，不仅可以从售电业务中获得收益，同时还可以从配电网业务中获得配电收益。

配售一体化的售电公司相对一般售电公司而言，利润来源更有保证，这是公司能持续经营以及发展的保障。并且由于拥有配电资源，更容易在售电市场上占据先机，成为保底售电公司，也就为公司获得更多用电客户打下了坚实的基础；同时还可以积极利用配网资源开展售电增值服务，如合同能源管理、需求侧响应，并且还可利用客户资源参与电力辅助市场。

但是这种模式的售电公司同时也承担着更大的付出和风险，首先需要投入更多的资金建设或改造配电网，日常的运行和维护工作也需要专业人员和先进的管理技术。

二、供销合作社模式

供销合作社模式的售电公司是将发电与售电相结合，合作社社员拥有发电资源，通过供销合作的方式将电力直接销售给其他社员，同时售电公司获得的售电收入中的一部分将继续投入建设发电厂，以此达成发售双方共赢的局面。

采取供销合作社模式的售电公司最大的优势在于可以获得优质的发电资源，特别针对那些分布式可再生发电站，通过集合分布式发电站，组建一个销售纯绿色电力的售电公司，一方面吸引具有环保意识的人士或是有碳排放限额的公司购电，另一方面由于售电公司取得的一部分收益将投资或是分配给发电站，发电站运营商也就更愿意加入这种供销合作社模式的售电公司，售电公司的购电成本也就能相对减少。

但是供销合作社模式的售电公司也存在相应的风险，选择投资哪些发电站将在很大程度上影响公司的效益，售电公司必须有相应的风险管控及合适的投资策略。

三、综合能源服务模式

在国外一些售电公司在开展售电业务的同时，也对该地区开展其他能源甚至公共交通、设施等服务，也就是城市综合能源公司。

这类公司一般都提供供电与供气服务，客户可以与公司单独签订用电或是用气合同，公司也会提供综合能源套餐，相对单独签订合同，同时与公司签订供电与供气合同能够得到更多的优惠，这也是这类公司吸引及留住客户的重要手段。此外有一些地区性综合能源公司还提供供热、供水、公共交通等服务，让客户可以享受多方位的能源服务，以提高客户忠诚度，利润来源也更多样化。

为了打造这样的地区性综合能源服务公司，公司除了提供供电供气服务外，往往需要经营其他一些利润很少甚至是没有利润的公共基础服务，如市内公共交通等，这样将加剧此类公司的财务负担，导致一些地区性综合能源服务公司陷入财政困境。

但是这类型的多元运营的综合能源公司，往往更能加速推动电力市场化进程。

四、绿色售电模式

绿色售电是可再生能源发展到一定阶段之后必然产生的一种售电模式。

绿色售电通常由独立售电商或者小型可再生能源发电商运营，通过销售经过绿色电力认证后的电力套餐获得价差收益。绿色电力通常价格比普通电价要高，主要的成本在于绿色电力证书的认证成本和交易成本。无论通过哪一种方式获得的绿色电力认证都会产生额外的成本，这部分成本都会通过终端电价转移到对此已经做好准备的消费者身上。

为了提高消费者的接受度，绿色售电商在营销上的成本也较高。绿色电力的目标客户主要是关注气候变化、热心环保事业的人士、没有大的经济压力，希望为可再生能源事业出一己之力的人士以及关心下一代（通常为孩子刚出生的家庭或者老年人）成长环境的人士。只有在政府和整个行业的努力下，只有当售电公司敢于创新开风气之先，绿色售电的概念才能被普通消费者接受。工商业用户尽管对电价比较敏感，也能够通过和绿色售电商合作，利用绿色电力进行产品的营销宣传，进而达到双赢或者多赢。

五、售电折扣模式

通过低价电力赢取客户是大多数独立售电商初期的发展策略。

在售电公司与客户之间还未建立最基本的合作关系之前，能够帮助客户省钱是售电公司的核心竞争力之一，售电折扣模式就是在这类价格战中应运而生的。独立售电公司能够提供更加低廉的电力，主要来自于以下两个方面：一方面由于保底供电的不灵活性和强制性，政府也对这类供电限制了最低和最高的电力价格，提供保底供电的售电公司购电成本相对较低。另一方面一个规则合理的电力市场提高了电力生产和交易环节的效率，有效降低了电力生产成本，这部分红利通过售电公司的能够转移到消费者手中。因此竞价能力较强的售电公司购电成本也较低，提供的售电套餐也更有吸引力。

售电折扣商的主要风险是流动性风险。售电公司是电力大规模生产和小规模销售之间的纽带，必须同时参与电力批发和零售市场。然而这两种市场的电力结算方式与结算时间相差巨大，如果售电公司没有处理好这些时间差，很有可能因为缺乏流动性而对自身的经营造成巨大的影响。

独立售电商作为连接电力批发交易与终端用户的纽带，是电力行业破除垄断，提升竞争性的关键一环。他们承担着发掘用户需求、增强市场活力、开发新型售电商业模式，以及提升售电服务质量的重任。在通过低价电力获取市场份额，站稳脚跟之后，利用前期积累的大量客户，结合用户的用能习惯和用电历史数据，可以用个性化的套餐吸引客户。多样化的定价方式与服务才是这类售电公司成功的关键。

六、虚拟电厂包月售电模式

大范围虚拟电厂建立的基础在于拥有众多分布式可再生能源发电设备的控制权、分布式储能设备等一系列灵活性设备、可再生能源的市场化销售机制和一套精准的软件算法。基于此类虚拟电厂的电力共享池系统提供了更加新型的售电模式。

在该模式下，加入电力共享池的终端用户能够便捷的互相交易电力，通过各自的分布式储能设备最大化的使用分布式可再生能源的电力，减少外购电，从而显著减低用电成本。

总体来说，基于虚拟电厂的共享电力模式对设备、通讯、计量、算法的要求十分的高，而且必须建立在一定的用户基础上。目前电力大数据分析，机器学习算法等技术都在其中有着很好的应用。在该模式下一旦形成电力共享的闭环，新增用户将会给系统带来更多的稳定性和安全性，这种模式也有着巨大的生命力和发展空间。

综上所述，我们可以清晰的看出，售电公司可以有的商业模式当中，与资源禀赋、技术支持、价格竞争和服务范围这四个要素紧密相关。从国外的经验我们不难推断，再第一阶段追求数量和速度的发展之后，无论是政策还是市场本身的意愿，都会推动售电公司们努力向这四个维度纵深发展，给这个行业带来更多的创新。

我国的天然气前景可谓是相当光明，因为我国的天然气储量已经呈现稳定上升的态势发展。

国内的天然气产量连续5年取得突破之后，很多网友也关心起了国内的天然气产业发展，因为天然气属于清洁能源的范围，如果能够大量使用天然气的话，那么必然会给环保事业的发展带来相当大的推动。

虽然我国的天然气需要国外市场的供应，但是在科学工作者的努力下，我国局部地区还是发现了相当规模的天然气储量，只要我们能够好好利用这些天然气资源，我国的天然气前景也必然会非常的光明。当这些天然气资源能够被好好利用后，我国的能源供应也将会有所保障。

尽管我国也有着丰富的天然气储量，但是由于我国属于人口众多的国家，这使得中国的人均天然气储量依旧处于世界的末尾位置。不过随着我国天然气储量出现稳定上升的趋势后，我国的人均天然气拥有量也开始有了明显的提升，所以我认为我国的天然气行业也必然会有着不错的发展。

也许很多人觉得开采天然气，并不是一件困难的事情，但是由于我国的地理形势相当复杂，这使得开采天然气是一件相当麻烦的事情。如果没有办法掌握先进的天然气开采技术，那么必然会导致天然气的开采存在很多的安全隐患，为了更好的开采天然气，我国的科学技术人员也掌握了相当出色的天然气开采技术。