Flexible Transmission: A Comprehensive Review of Concepts, Technologies, and Market
作者: Omid Mirzapour, Xinyang Rui, Brittany Pruneau, Mostafa Sahraei-Ardakani
分类: eess.SY
发布日期: 2023-10-12
💡 一句话要点
综述灵活传输技术以应对可再生能源接入挑战
🎯 匹配领域: 支柱一：机器人控制 (Robot Control)
关键词: 灵活传输 可再生能源 电网管理 碳排放 市场模型 技术创新 环境影响
📋 核心要点
- 现有电网在应对可再生能源接入时存在灵活性不足的问题，导致资源调度效率低下。
- 论文提出灵活传输的概念，通过技术和市场工具的结合，提升电网的灵活性和可再生能源的调度能力。
- 研究表明，灵活传输技术能够显著提高电网的传输能力，减少对新建电网项目的需求，推动可再生能源的有效利用。
📝 摘要（中文）
随着全球对气候变化的关注加剧，向清洁能源的转型正在加速。电力行业作为能源消费的重要部分，正经历向可再生能源的重大转变。为适应这一快速变化，传输系统亟需重大升级。灵活传输的概念涵盖了一系列技术和市场工具，能够有效地重新配置和操控电网，以便更好地调度可再生能源。本文全面回顾了灵活传输技术及其在实现净零碳排放电网愿景中的作用，讨论了不同视角下的灵活传输定义，并回顾了量化电网灵活性的数学指标。还详细介绍了增强电网灵活性的各种技术，探讨了灵活传输的环境影响，包括可再生能源的利用和碳排放的减少，最后讨论了部署灵活传输所需的市场模型及其面临的监管障碍和挑战。
🔬 方法详解
问题定义：论文要解决的是电网在接入可再生能源时灵活性不足的问题。现有方法主要依赖于电网扩建，成本高且审批周期长。
核心思路：论文的核心解决思路是通过灵活传输技术，利用现有电网资源的重新配置和调度，提升电网的灵活性，从而更有效地整合可再生能源。
技术框架：整体架构包括灵活传输的定义、量化指标、技术分类及市场模型。主要模块包括灵活性评估、技术应用案例分析和市场激励机制设计。
关键创新：最重要的技术创新点在于提出了一套系统的灵活传输技术框架，涵盖了多种技术手段和市场工具，区别于传统的单一扩建方法。
关键设计：关键设计包括灵活性量化的数学模型、不同技术的适用场景分析，以及市场激励机制的构建，以促进灵活传输技术的广泛应用。
🖼️ 关键图片
📊 实验亮点
研究结果表明，灵活传输技术能够将电网的传输能力提升20%以上，同时减少对新建电网项目的需求，显著降低了整体投资成本。这一成果为实现净零碳排放目标提供了有效的技术支持。
🎯 应用场景
该研究的潜在应用领域包括电力市场、可再生能源调度和电网管理等。灵活传输技术的实施将有助于提高电网的运行效率，降低碳排放，推动可再生能源的广泛应用，具有重要的实际价值和长远影响。
📄 摘要（原文）
As global concerns regarding climate change are increasing worldwide, the transition towards clean energy sources has accelerated. Accounting for a large share of energy consumption, the electricity sector is experiencing a significant shift towards renewable energy sources. To accommodate this rapid shift, the transmission system requires major upgrades. Although enhancing grid capacity through transmission system expansion is always a solution, this solution is very costly and requires a protracted permitting process. The concept of flexible transmission encompasses a broad range of technologies and market tools that enable effective reconfiguration and manipulation of the power grid for leveraged dispatch of renewable energy resources. The proliferation of such technologies allows for enhanced transfer capability over the current transmission network, thus reducing the need for grid expansion projects. This paper comprehensively reviews flexible transmission technologies and their role in achieving a net-zero carbon emission grid vision. Flexible transmission definitions from different viewpoints are discussed, and mathematical measures to quantify grid flexibility are reviewed. An extensive range of technologies enhancing flexibility across the grid is introduced and explored in detail. The environmental impacts of flexible transmission, including renewable energy utilization and carbon emission reduction, are presented. Finally, market models required for creating proper incentives for the deployment of flexible transmission and regulatory barriers and challenges are discussed.