【精选100秒】南京工程学院 刘秋华,李铭钦:新型电力系统加剧了平衡成本压力?看德国平衡单元如何给出高效答案!

随着我国新能源的快速发展，电力系统面临平衡成本攀升与灵活调节能力不足的双重挑战，亟需探索新的平衡机制。德国电力市场通过独特的平衡单元模式设计，有效降低了平衡成本并提升了新能源消纳水平，为全球电力市场的发展提供了宝贵经验。

文章深入研究了德国平衡单元模式的核心动因和关键要素，通过加权聚类和熵权法分析，如图1所示。

图1 加权k-means算法流程

根据聚类结果将平衡单元的发展划分为3个阶段：市场机制与政策转型期、新能源高速发展期、技术深度创新期。通过对平衡单元不同发展阶段的核心动因进行深入剖析，揭示了该模式在不同历史阶段的适应性变化，并识别出新能源波动性、市场机制和调节资源灵活性等关键要素。通过对德国经验的分析，探讨了我国在新能源消纳和电力平衡机制改革中的需求与条件，提出了我国在当前阶段可以借鉴的策略和建议，可为我国创新电力电量平衡机制提供理论支持。

主要创新性工作如下：

1）针对电力平衡单元这一复杂系统中多源异质特征指标的动态关联问题，本文创新性地引入了熵权法与加K-mean聚类算法的耦合模型。该模型利用信息熵动态度量扰动与稳定熵指标的敏感性差异，生成动态权重矩阵并强化关键要素在特征空间中的主导作用。

2）将德国平衡单元的演化历程划分为市场机制与政策转型期、新能源高速发展期及技术深度创新期3个关键阶段。研究深度剖析了各阶段核心动因的极化特征，识别出新能源渗透率、调节资源灵活性以及电力系统数字化转型在不同历史方位的关键要素作用。