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上海高研院在面向智慧低碳能源的信息物理交叉领域取得重要进展
时间:2023-06-08 来源:
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近日,由中国科学院上海高等研究院徐天衡研究员(智能信息中心)、谷端高级工程师(光源中心),以及南京邮电大学吴巨爱老师所领衔的联合研究团队,在面向智慧低碳能源的信息物理交叉领域取得重要进展,研究工作聚焦新型电力系统运行中的分布式能源调度与协同运行问题,并以“A review of key technologies in relation to large-scale clusters of electric vehicles supporting a new power system”为标题,发表于工程技术领域顶尖期刊《Renewable and Sustainable Energy Reviews。论文通讯作者为上海高等研究院徐天衡研究员。 

为了应对全球气候变化,中国提出“2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和”的重大战略目标(“双碳”目标)。“双碳”目标的提出,有利于引导推进能源结构和产业结构的调整,具有提高我国产业和经济全球竞争力的重要战略意义。当前,我国已形成煤炭、石油、天然气、电力、可再生能源全面发展的能源供给体系,碳排放问题的根源是化石能源的大量开发和使用,治本之策是转变能源发展方式,构建以新能源为主体新型电力系统是主动支撑能源低碳转型的重要保障。为此,我国正以构建新型电力系统为发展方向,打造清洁低碳、安全高效的新型能源体系。大量分布式能源的有效接入是新型电力系统的典型特征,其可靠、经济运行需要跨学科多领域关键核心技术的协同创新。 

本研究以大规模电动汽车集群接入电网为案例,融合物理元素、社会因素、信息元素三个维度,研究了电动汽车集群可实际参与新型电力系统备用的调度运行技术,为分布式能源优化调度与协同运行提供了整体解决方案。研究团队首先从性能特性、资源聚合、调度策略和市场机制等视角切入,分析了电动汽车集群提供电力系统备用的物理特性;其次,研究工作强调社会因素的重要性,并引入融合真实实验人与计算机多代理的混合仿真技术,解决了用户的参与意愿与行为异质性难题;此外,研究团队从我国特色的公用/专用通信网络融合的角度,解决了全域通信覆盖、频段干扰与规避、通信安全性和定制化优先级保障问题。上述研究为大科学装置、办公楼宇、工农业生产负荷等多类需求侧资源,参与电力系统备用提供了技术支撑与可行方向。 

本研究由中国科学院上海高等研究院团队与南京邮电大学团队领衔牵头,联合中科院上海微系统所、南瑞集团和上海大学等多方研究团队共同攻关完成。本项研究工作获得了国家自然基金、国家青年人才托举工程项目、以及上海市科委6G重大专项的支持。 

原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032123002083 

1 多类型资源接入新型电力系统的示意图 

2 多类型资源接入新型电力系统在不同时间段信息流业务干扰实测图 

3 融合物理流、行为流、信息流的多领域交互框架模型