消除可再生能源接入能力瓶颈

电力18讯：    李敬如

    应对全球环境恶化、传统化石能源逐步消耗和应用成本的不断增加，加快开发风电、光伏等可再生能源成为实现可持续发展的必然选择。然而，电力系统即时平衡的客观规律与可再生能源间歇式不稳定出力特点的矛盾不可回避。为了给可再生能源发电接入创造良好的条件，国网北京经济技术研究院在进行了相关调研和专题研究的基础上，针对风电、光伏等间歇性可再生能源发电接入带来的问题进行了深入分析，提出了要在发、输、配、用各环节共同采取措施，消除可再生能源接入系统能力的瓶颈。

　　保证供需平衡是电力系统运行的核心要素。以往，电力系统根据负荷波动等导致供需差异的情况，通过负荷预测和自动发电控制（AGC）进行调节能够满足系统稳定要求。

　　随着风电、光伏等可再生能源发电的大量接入，其发电出力波动幅度往往很大，进一步加剧了电力系统波动。尽管采用了很多科学的预测方法，但目前准确预测可再生能源发电的功率仍然是一个技术难题。当可再生能源发电的比例（渗透率）大到无法忽视，以致必须考虑电源出力的波动时，传统的电源追随负荷变化的平衡方式不再适用，电力系统动态平衡难度将进一步增加。

　　可再生能源接入提高了电力系统运行的复杂性，若不对可再生能源发电出力进行计划管理，则电力系统运行裕度难以满足发电的波动变化，会带来系统崩溃的风险。

　　应对可再生能源发电接入电网带来的不利影响，应该采取有针对性的措施，提高系统对可再生能源的接纳能力。

　　强化电网调节能力。针对可再生能源集中地区，加快各电压等级交流输电通道和特高压直流输电通道建设进度，集中解决输电“卡脖子”问题，保证可再生能源发电送出和消纳。实现电网互联，提高区域间支援互供能力。建设大区域同步电网，同时加强各区域电网间的联系，提高互联容量和互供能力。推广柔性直流输电等以电力电子和控制技术为基础的潮流控制技术，实现正常运行时的潮流优化调节，提高系统的可控性和抗扰动能力。

　　加强可再生能源发电短期和超短期预测能力。目前电网短期、中期负荷预测较为准确，但现有可再生能源发电功率系统的预测精度往往达不到要求，导致系统备用容量增多、调度难度增大以及弃风、弃光等问题。需要继续深入研究风电、光伏等可再生能源发电功率预测方法，提高可再生能源发电超短期和短期预测的准确性，以便制定详细发电计划。

　　提高系统储能能力。在可再生能源高渗透率情况下，针对可再生能源发电的波动频率和剧烈程度，专业人员可采用不同的储能方式加以适当抑制，缓解常规发电设施爬坡速率不满足可再生能源发电波动要求而导致的弃风等情况发生。

　　优化发电调节能力。首先提高调峰电厂比例，增加可调容量。在经济合理的范围内，增加可快速调峰电源比例，增大机组出力调节范围，加强区域电源对短时波动的调节能力。其次充分发挥常规火电机组调节能力。通过上大压小，淘汰调峰能力弱的机组，增加可调容量；通过技术改造等手段，深度挖掘现有火电机组参与调峰的能力。最后是推广可再生能源之间、可再生能源与常规电源之间的互补发电。统筹区域电网内部可再生能源发电比例与种类，优化组合，实现风、光、水、火互补发电，发挥电源自身发电特点的差异，配合储能设备，缓解单类电源波动性和间歇性问题。

　　加强配、用电侧智能化发展。采用微电网技术，统一管理区域内部的负荷、分布式电源和储能装置，抑制负荷和分布式电源的波动，提高负荷的可控性。建立区域能量管理系统，构建虚拟电厂。对区域内多个分布式电源进行协调管理，发挥不同类型电源的优势，弥补各自的缺陷，以达到较高的运行效率并降低发电波动对电网的不利影响。

　　（作者单位：国网北京经济技术研究院）