探索破解新能源并網(wǎng)瓶頸

　　天是湛藍(lán)湛藍(lán)的，云彩如棉絮一般點(diǎn)綴其中。在碧綠的草原上，巨大的白色風(fēng)車錯(cuò)落有致地排列，長長的葉片隨風(fēng)旋轉(zhuǎn)。再前行一段，一排排幾乎望不到邊的太陽能板依次排開，在耀眼的太陽下反射著光芒，很是壯觀。
　　6月14日，記者走進(jìn)河北省張北縣的草原，探訪了世界上最大的風(fēng)光儲(chǔ)輸示范基地。這里通過風(fēng)電、光伏發(fā)電和儲(chǔ)能的互補(bǔ)，使最終輸出的電力更加平滑，對電網(wǎng)沖擊更小，探索解決當(dāng)前在全球范圍內(nèi)制約新能源大規(guī)模開發(fā)利用的技術(shù)瓶頸。
　　變垃圾電為綠色電力
　　在風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程監(jiān)控室里，大大的屏幕上顯示了當(dāng)時(shí)的發(fā)電情況：風(fēng)電63.59MW（兆瓦），光伏發(fā)電18.84MW，儲(chǔ)能-3.4MW。
　　國網(wǎng)新源張家口風(fēng)光儲(chǔ)輸示范電站有限公司副總經(jīng)理王銀明解釋說，當(dāng)風(fēng)力較大或陽光較強(qiáng)時(shí)，儲(chǔ)能裝置可以把多余的能量儲(chǔ)存起來，這時(shí)候儲(chǔ)能顯示就是負(fù)數(shù)。反之儲(chǔ)能裝置就需要釋放能量，以使整體電能輸出更加平穩(wěn)。
　　我國是風(fēng)電大國。從2005年開始，每年風(fēng)電裝機(jī)翻番增長，2011年新增裝機(jī)容量1800萬千瓦，累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到6500萬千瓦，均居全球第一位。同時(shí)，我國也是光伏設(shè)備制造大國。從2006年開始，我國太陽能電池產(chǎn)量增幅連續(xù)5年超過100%，產(chǎn)量居世界第一。
　　但是，風(fēng)電和光伏發(fā)電都有一個(gè)天然的缺陷，就是時(shí)有時(shí)無，是間歇性的；時(shí)大時(shí)小，是波動(dòng)性的；很難預(yù)測，是隨機(jī)性的。由此產(chǎn)生了幾個(gè)問題：其一，風(fēng)電和光伏發(fā)電作為單一的發(fā)電系統(tǒng)提供電能輸出時(shí)，需要建設(shè)大量的備用容量和調(diào)峰電源，以防其不出力時(shí)隨時(shí)備用。一般來說，所需的配比是1：0.9，也就是1兆瓦的風(fēng)電或光伏發(fā)電，需要配備0.9兆瓦的火力發(fā)電，這些火電起備用作用，經(jīng)濟(jì)性不高。其二，風(fēng)電和光伏發(fā)電出力多變和瞬間沖擊，對電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性和頻率穩(wěn)定性造成影響，不安全。其三，風(fēng)電、光伏大規(guī)模并網(wǎng)引起電壓水平降低，風(fēng)機(jī)中的電子設(shè)備帶來諧波污染，影響電能質(zhì)量。
　　而且，我國風(fēng)能和太陽能資源富集區(qū)域多集中于西北、東北等地，本地電力負(fù)荷有限，而我國70%以上的能源需求集中在東中部地區(qū)，這些電力必須上網(wǎng)，通過遠(yuǎn)距離高壓輸送到東部負(fù)荷中心。
　　正因如此，隨著我國風(fēng)電的快速增長，局部地區(qū)的棄風(fēng)限電問題日趨嚴(yán)重。2011年度，全國風(fēng)電棄風(fēng)限電總量超過100億千瓦時(shí)，平均利用小時(shí)數(shù)大幅減少，個(gè)別省（區(qū)）的利用小時(shí)數(shù)已經(jīng)下降到1600小時(shí)左右，并網(wǎng)和消納問題已經(jīng)成為制約我國風(fēng)電和光伏發(fā)電持續(xù)健康發(fā)展的重要因素。