能源革命中的新能源發(fā)展

　　電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)是新能源電力消納和參與電力供需平衡的基礎(chǔ)。例如，德國(guó)在制定可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略之初就非常重視風(fēng)電等新能源與電網(wǎng)的統(tǒng)一規(guī)劃，終使集中在北部的風(fēng)電和集中在南部的光伏電站能夠出力互補(bǔ)，并將電力順利輸送到國(guó)內(nèi)負(fù)荷中心及周邊國(guó)家。
　　能源規(guī)劃應(yīng)考慮技術(shù)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，充分考慮新能源未來在能源體系中地位和作用。隨著風(fēng)機(jī)、光伏電池制造成本的逐步降低，以及化石能源資源環(huán)境稅費(fèi)政策的進(jìn)一步制定完善，未來風(fēng)電、光伏很有可能在無補(bǔ)貼時(shí)發(fā)電成本低于化石能源。新能源將成為能源結(jié)構(gòu)中兼具環(huán)保優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)的重要組成部分。同時(shí)，低風(fēng)速風(fēng)機(jī)和海上風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展將使得資源條件不再成為負(fù)荷中心附近布局風(fēng)電的制約因素。
　　推動(dòng)能源革命
　　需完善新能源運(yùn)行機(jī)制
　　第一，提高風(fēng)電功率預(yù)測(cè)和跨省跨區(qū)電網(wǎng)調(diào)度水平。
　　美國(guó)明尼蘇達(dá)州的研究結(jié)果表明，區(qū)域電網(wǎng)間的協(xié)作可使可再生能源在較大范圍內(nèi)消納，將4個(gè)調(diào)度平衡區(qū)域整合為1個(gè)平衡區(qū)域，可削減50%的調(diào)頻服務(wù)需求。德國(guó)從2007年到2010年逐步實(shí)現(xiàn)全國(guó)4個(gè)控制區(qū)域從各自平衡轉(zhuǎn)為統(tǒng)一平衡，使總體的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差降低了20%以上，相應(yīng)降低了系統(tǒng)備用容量。
　　新能源出力的隨機(jī)性要求電網(wǎng)運(yùn)行方式頻繁變化，電力交換量增大，這將對(duì)電網(wǎng)調(diào)度水平提出更高的要求，需加強(qiáng)各級(jí)調(diào)度和跨省跨區(qū)調(diào)度之間的協(xié)同配合能力。
　　目前，我國(guó)調(diào)度運(yùn)行已一定程度將風(fēng)電納入電力平衡考慮。風(fēng)電等新能源裝機(jī)規(guī)模越大，其總體出力特性越平緩，因此不宜將新能源電力在小范圍內(nèi)各自平衡。為了發(fā)揮新能源替代常規(guī)火電的容量效益，需充分利用電網(wǎng)互聯(lián)相互支援的能力，實(shí)現(xiàn)電力余缺互濟(jì)。
　　第二，加強(qiáng)和創(chuàng)新電力需求側(cè)管理。
　　電力需求側(cè)管理和需求側(cè)響應(yīng)是提高新能源接納能力的有效手段，應(yīng)充分運(yùn)用市場(chǎng)機(jī)制引導(dǎo)用戶調(diào)整用電方式，適應(yīng)大規(guī)模新能源接入對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行特性產(chǎn)生的影響，建立完善峰谷電價(jià)、可中斷負(fù)荷電價(jià)等需求側(cè)電價(jià)機(jī)制。
　　峰谷電價(jià)可促進(jìn)電力負(fù)荷移峰填谷，提高系統(tǒng)消納新能源的能力，減少棄風(fēng)限電發(fā)生。從我國(guó)實(shí)施峰谷電價(jià)政策的?。▍^(qū)、市）電力運(yùn)行情況看，執(zhí)行峰谷電價(jià)后，負(fù)荷特性明顯改善，系統(tǒng)調(diào)峰裕度有效增加。
　　可中斷負(fù)荷是應(yīng)對(duì)大規(guī)模新能源功率突然減小帶來的功率缺額風(fēng)險(xiǎn)的有效的可靠性保障手段。可中斷負(fù)荷由電力公司與用戶簽訂，在系統(tǒng)峰值和緊急狀態(tài)下，用戶按照合同規(guī)定中斷或消減負(fù)荷，電力公司給予用戶一定的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償或電價(jià)優(yōu)惠。大規(guī)模新能源同時(shí)零出力的概率并不大，配置可中斷負(fù)荷減少常規(guī)機(jī)組備用容量和增加清潔能源供應(yīng)帶來的經(jīng)濟(jì)效益足以覆蓋對(duì)可中斷負(fù)荷用戶的費(fèi)用補(bǔ)償。這一需求側(cè)管理措施在美國(guó)等一些國(guó)家應(yīng)用較廣，其經(jīng)驗(yàn)值得我們進(jìn)一步深入研究借鑒。
　　第三，加快新能源與信息技術(shù)融合，推動(dòng)能源技術(shù)革命。
　　新能源與信息技術(shù)有天然的聯(lián)系。新的通訊技術(shù)和新的能源系統(tǒng)結(jié)合之后將導(dǎo)致能源生產(chǎn)與消費(fèi)革命的新格局。德國(guó)西門子等公司提出了虛擬電廠的概念并已投入商業(yè)化運(yùn)行，通過優(yōu)化算法、通信和控制技術(shù)，將大量分散在不同地點(diǎn)的風(fēng)電、光伏、生物質(zhì)發(fā)電甚至需求側(cè)響應(yīng)等有機(jī)結(jié)合到一起進(jìn)行集中控制，提供穩(wěn)定可控的電源出力，可如常規(guī)電源一樣參與電力市場(chǎng)交易。
　　未來用戶側(cè)儲(chǔ)能裝置的智能化調(diào)度也將有效提高系統(tǒng)接納新能源的能力。通過智能電網(wǎng)和相關(guān)信息控制技術(shù)，新能源汽車或蓄熱蓄冷裝置在新能源發(fā)電富裕或夜間負(fù)荷低谷時(shí)期吸收電力，在新能源發(fā)電不足或白天負(fù)荷高峰時(shí)期停止充電甚至向電網(wǎng)反送電，可減小峰谷差，減輕常規(guī)電源調(diào)峰的壓力，提高電力系統(tǒng)對(duì)新能源的消納能力。
　　綜上所述，新能源的大規(guī)模發(fā)展將成為我國(guó)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命的重要內(nèi)容。新能源的發(fā)展需要從戰(zhàn)略層面上形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，從規(guī)劃方法上實(shí)現(xiàn)革新，從運(yùn)行機(jī)制上進(jìn)行完善，從產(chǎn)業(yè)技術(shù)上加快創(chuàng)新，結(jié)合我國(guó)資源稟賦和發(fā)展現(xiàn)狀，開辟出我國(guó)持續(xù)健康發(fā)展的能源道路，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)保障。
　　（作者單位：國(guó)家能源局。文章僅代表個(gè)人觀點(diǎn)）