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加强并网运行控制 共促清洁能源消纳
中国电科院新能源研究中心主任、党委副书记王伟胜:
作者:路郑 来自:《 中国能源报 》( 2019年04月22日 第 08 版) 发表时间:19-04-26 浏览:
       
   编者按
  2019年是我国促进清洁能源消纳攻坚年。新能源具有随机性、波动性和低抗扰性,运行不确定性大,使得并网技术成为困扰全世界新能源发展的难题。随着我国新能源快速发展,如何加强新能源并网运行控制,使电力系统消纳更多的新能源电量,让清洁能源变成优质电源,成为新能源行业发展亟待解决的重要问题。作为研究新能源和电网关系的专家,中国电科院新能源研究中心主任、党委副书记王伟胜对新能源消纳的焦点、难点和解决路径有着深入的思考。
  
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  随着新能源发电的规模化开发利用,需逐步掌握新能源发电主动支撑控制技术,实现新能源向常规电源转变。目前跨省跨区交易、火电机组灵活改造、电能替代等部分措施尚未发挥根本性作用,在提升新能源消纳能力方面还有很大的空间。
  
  多措并举,优化系统运行方式
  “我国新能源实行大规模集中开发,缺乏灵活调节电源,消纳和安全运行问题尤为突出,国际上无可直接借鉴的成熟经验,并网稳定运行和有效消纳已成为我国新能源发展的主要瓶颈。”在王伟胜看来,现阶段,我国电源结构仍旧以煤电为主,灵活调节电源比重低,电源结构性矛盾突出,系统调峰能力严重不足。
  “新能源消纳能力主要受电力系统互联互通水平、电源调节性能以及负荷特性等因素影响。与此同时,新能源的地域分布、预测精度和控制水平,也影响电力系统的消纳水平。”据王伟胜介绍,新能源高比例接入电力系统后,增加了系统调节的负担,常规电源不仅要跟随负荷变化,还需要平衡新能源的出力波动。
  “新能源出力超过系统调节范围时,必须控制出力以保证系统动态平衡,此时会产生弃风、弃光。”王伟胜解释道。
  “解决清洁能源消纳是一项系统工程,涉及电源、电网、用户、政策机制、技术研发等多个方面。从根本上解决‘三弃’问题,需要各方共同努力,多措并举、综合施策。”王伟胜表示。
  以技术为例,解决新能源消纳问题,首要是科学定量地评价电力系统消纳新能源能力,分析新能源发电受限的具体原因和瓶颈。在此基础上有针对性地优化全网火电、风电、太阳能发电等多种电源的发电计划,进一步优化系统运行方式。此外,通过科技创新、电网建设、政策体系、市场机制等一系列措施保证新能源“发得出、并得上、能消纳”。
  技术引领,不断拓宽消纳渠道
  “2014年至2018年,全国风电发电量由1598亿千瓦时增长到3660亿千瓦时,发电量占比增长到5.2%。4年时间,风电发电量整整增加了一倍多。”王伟胜在总结我国风电发展的历史进程时激动地表示。
  据悉,从1998年开始,王伟胜和所在的团队就在国内率先开展新能源并网仿真与试验研究,2010年主持建成了世界上规模最大、唯一具备风电机组全部并网性能试验功能的张北试验基地,组织研发了我国首套新能源功率预测和调度系统,用于我国26个省级及以上电网,显著提高了我国电网的新能源消纳能力。
  截至2018年底,我国清洁能源累计装机容量突破7亿千瓦,占全球的30%。2018年,国家发改委、国家能源局把推动清洁能源高质量发展、有效解决消纳问题作为重点工作,制定《解决弃水弃风弃光问题实施方案》《清洁能源消纳行动计划(2018-2020年)》,提出到2020年基本解决清洁能源消纳问题。
  “我国风电、光伏装机容量均居世界第一,且一直保持较高增长率。与此同时,新能源具有随机性、波动性和低抗扰性,运行不确定性大,使得并网技术成为困扰全世界新能源发展的难题。”王伟胜如是说。
  电力系统是一个发电、用电实时平衡的系统,随机波动的新能源并入电网后,为满足系统平衡要求,常规电源出力和新能源出力之和需与负荷实时匹配。王伟胜指出,“新能源功率预测可将随机波动的不确定新能源出力由
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