实现怀特岛对可再生能源发电和本地消费的愿景262页|可再生能源|怀特岛|新型电力系统|负荷

向净零碳排放转型将需要广泛应用多种低碳技术，例如电动汽车（EV）、热泵（HP）以及微网级和公用事业级的低碳电力发电设施（如太阳能光伏发电）。所有此类系统预计都将以不同电压等级迅速部署并接入电网。这将从根本上改变净负荷及通过变压器所承载的变电站负荷，而现有电网基础设施最初并非为此类变化而设计。因此，电网中存在发生故障的风险，其中一种典型故障即因负荷过高而导致设备超过热限值。此类故障可能引发停电，从而威胁能源安全与供电可靠性。为顺利推进这一转型，亟需开展高分辨率的净负荷预测与约束条件预测，以协助配电网络运营商（DNO）开展有效的电网规划。编译陈讲运

本研究以英国南海岸英吉利海峡中的怀特岛（IoW）为背景，提出了一种方法论，用以确定最易出现电网约束问题的区域、这些问题可能发生的时间，以及如何有效管理这些约束，从而助力怀特岛议会实现其能源发展目标。怀特岛议会希望于2040年前实现净零排放，并通过本地可再生能源实现电力自给自足。本研究结合怀特岛实际的半小时级按比例缩放的电动汽车充电负荷与热泵负荷数据、当地气象数据，以及各类技术渗透率预测，对不同技术普及速度下可能出现的电网约束事件进行了预测。结果表明，电网约束最早可能于2030年即开始出现，此后不久便将频繁发生故障，凸显出立即采取干预措施的紧迫性。

为配电网络运营商（DNO）编制了一份商业论证报告，该报告通过开展经济性分析，以防范怀特岛（IoW）范围内出现的电网约束问题。该分析对比了以下三种方案的资本支出（Capex）：（1）对电网进行加固；（2）单独部署公用事业级电池储能系统（BSS）以实现自主电网保护；（3）将公用事业级BSS与其他干预措施相结合。此外，本研究还提出了一项激励机制，旨在鼓励用户采购微尺度BSS——此类系统可在现场就地消纳微尺度低碳发电（例如屋顶太阳能光伏系统），在用电需求高峰时段就地供电，并通过降低流经电网的功率来增强电网韧性。研究发现，若对微尺度BSS的资本支出补贴幅度低于40%，相较于仅依靠公用事业级BSS来保护电网，该激励机制可为配电网络运营商带来更优的财务效益。

所提出的各项方法具有普适性，可在英国其他地区乃至全球范围内推广应用，且可为其他地方当局及配电网运营商（DNO）提供参考借鉴；这些机构在实现净零转型过程中，很可能面临类似的挑战。