面向新型电力系统的电热储协同调控技术

研究背景及意义

党的二十大报告强调推进碳达峰碳中和，加快新型能源体系建设。2024年国家能源局印发《加快构建新型电力系统行动方案》，坚持清洁低碳、安全充裕等原则，推进新型电力系统建设。2021年推动煤电机组“三改联动”，2025年《新一代煤电升级专项行动实施方案》和《电力系统调节能力优化专项行动实施方案》进一步强化煤电调节能力和电网调峰储能能力。

主要技术难题

电热储系统协同调控面临多学科交叉、长时深度调节区间受限、快速变负荷能力不足、设备安全监控不充分等技术难题。

关键技术进展

1. 基于智能算法的热电联供系统长短期优化调控技术：针对多模式热电联供系统，提出建模方法、可行边界条件、求解流程，实现实时负荷智能调度和考虑热惯性的长输热电供热系统规划。
2. 新型长时储能系统智能运行宽负荷调节技术：包括熔盐储热系统和压缩空气储能系统，提出跨时空协调优化和高温绝热压缩空气储能系统智能调控方法。
3. 基于机器学习的机组快速变负荷主动支撑控制技术：针对煤电+供热+压缩CO储能系统和气电+超临界CO联合循环，提出变负荷协同控制和快速变负荷控制方法，实现灵活运行。
4. 电热储系统多模态状态监控及安全调控技术：提出多模态非平稳过程状态监控及故障诊断、控制回路在线品质评估方法、机组运行全过程快速闭环故障自愈控制，保障设备安全运行。

成果应用

应用于中国华能、中国华电等电力企业的60余台机组，江苏首个300MW压缩空气储能项目，获得多项科技奖项。

总结与展望

基于人工智能理论的数智化协同调控技术能够有力支撑电热储系统清洁低碳、安全可靠、灵活智能运行，促进可再生能源大规模高比例消纳，助力国家碳达峰碳中和战略实施。