前言：在本系列前面的文章中，我們分析介紹了綜合能源創(chuàng)新融合的技術(shù)創(chuàng)新、商業(yè)模式、市場(chǎng)設(shè)計(jì)，今天我們來介紹系統(tǒng)運(yùn)行中的創(chuàng)新路徑。創(chuàng)新的電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)方式可以整合更多份額的可變可再生能源發(fā)電。分布式發(fā)電需要新的運(yùn)行方式來運(yùn)作配電網(wǎng)、促進(jìn)分布式發(fā)電市場(chǎng)以及增強(qiáng)電力系統(tǒng)的靈活性，并且可以減少由于電網(wǎng)擁堵導(dǎo)致的可再生能源產(chǎn)能的縮減，從而緩解電網(wǎng)壓力。

（來源：微信公眾號(hào)：交能網(wǎng) ID： jiaonengwang 作者：蔣冉止）

由于新技術(shù)與市場(chǎng)法規(guī)的出現(xiàn)，電力系統(tǒng)的運(yùn)作正在發(fā)生變化。首先，分布式發(fā)電份額的增加和系統(tǒng)的分散化將配電電網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向電力網(wǎng)絡(luò)流，而這需要新的系統(tǒng)運(yùn)行來實(shí)踐。因此配電和輸電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行合作，以更好地將分布式能源整合到整個(gè)系統(tǒng)中。其次，新的系統(tǒng)運(yùn)行需要管理VRE（可變可再生能源）的不確定性。準(zhǔn)確的VRE生成預(yù)測(cè)方法用以減少這種不確定性。其他增加靈活性的系統(tǒng)設(shè)計(jì)也在興起，例如抽水蓄能。由于豐富的VRE源區(qū)域遠(yuǎn)離需求中心（風(fēng)能），網(wǎng)格擁塞發(fā)生的時(shí)間有限。創(chuàng)新的系統(tǒng)運(yùn)行的出現(xiàn)，通常采用儲(chǔ)能設(shè)備或者采用動(dòng)態(tài)網(wǎng)線負(fù)荷評(píng)級(jí)，從而取代了需要高投資來加強(qiáng)的生產(chǎn)線。

分布式能源運(yùn)行的電力系統(tǒng)正在世界范圍內(nèi)發(fā)展。傳統(tǒng)上被認(rèn)為是該行業(yè)的"沉寂"部分-網(wǎng)格在集成VRE 中發(fā)揮著重要的作用。屋頂太陽(yáng)能光伏、微型風(fēng)力渦輪機(jī)、電池儲(chǔ)能系統(tǒng)、插電式電動(dòng)汽車、智能家電等分布式能源的出現(xiàn)使消費(fèi)者成為電力系統(tǒng)的積極參與者。這將極大影響系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商的角色和責(zé)任。配電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商的責(zé)任將從單純的電力運(yùn)營(yíng)商轉(zhuǎn)變?yōu)樵谶\(yùn)行電網(wǎng)和促進(jìn)分布式能源參與進(jìn)系統(tǒng)中的重要角色。并且應(yīng)加強(qiáng)與輸電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商的協(xié)調(diào)，使信息進(jìn)行雙向流動(dòng)。

配電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商的未來作用


FTM，BTM系統(tǒng)圖解，來源：EnergySage

輸電和配電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商之間的合作


接納不確定性

風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電的變化與不確定性是對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的重大挑戰(zhàn)。實(shí)時(shí)平衡發(fā)電和負(fù)載需要更靈活的系統(tǒng)，其需具備更大的儲(chǔ)存能力。現(xiàn)有的抽水水電站可以提高系統(tǒng)對(duì)發(fā)電量的變化的適應(yīng)。并且現(xiàn)在的模型也可以更好地預(yù)測(cè)可再生能源的發(fā)電。

可變可再生能源發(fā)電的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)


抽水蓄能電站的創(chuàng)新運(yùn)行

系統(tǒng)網(wǎng)格加固延遲（Grid reinforcement deferral）

隨著可再生能源發(fā)電量的增加，輸電系統(tǒng)變得更加復(fù)雜。不斷變化的需求模式和新的可變可再生能源（VRE）的發(fā)電需要高效的輸電管理，以防止可再生能源發(fā)電的擁堵。當(dāng)可變可再生能源的滲透率高時(shí)，在有限的時(shí)間內(nèi)網(wǎng)格中可能發(fā)生擁堵。非線性替代方案被引入該系統(tǒng)，使用電池、建筑集成風(fēng)能太陽(yáng)能電池或動(dòng)態(tài)網(wǎng)線負(fù)荷，來替代昂貴的輸電基礎(chǔ)設(shè)施的升級(jí)。

虛擬電網(wǎng)


動(dòng)態(tài)網(wǎng)線負(fù)荷