對(duì)我國風(fēng)電并網(wǎng)和消納的展望

 　中國風(fēng)電開發(fā)的特點(diǎn)具有“大規(guī)模、高集中、遠(yuǎn)距離”的顯著特點(diǎn)。大型風(fēng)電基地所在地區(qū)負(fù)荷水平較低、電力系統(tǒng)規(guī)模較小、風(fēng)電就地消納能力十分有限，不能滿足風(fēng)電開發(fā)的要求，一些地區(qū)限制風(fēng)電出力的情況嚴(yán)重，電網(wǎng)消納和送出能力與發(fā)電量無法平衡，“棄風(fēng)”情況比較嚴(yán)重。風(fēng)電開發(fā)應(yīng)根據(jù)靈活高效接入、調(diào)度、輸送和消納大規(guī)模風(fēng)電的要求，結(jié)合電力系統(tǒng)運(yùn)行管理和電力體制機(jī)制的改革創(chuàng)新，按照能源轉(zhuǎn)型和構(gòu)建風(fēng)電與電力系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的總體要求，大力開發(fā)應(yīng)用“電網(wǎng)友好型”風(fēng)電技術(shù)、風(fēng)電場功率預(yù)測預(yù)報(bào)技術(shù)、優(yōu)化調(diào)度技術(shù)、遠(yuǎn)距離輸電技術(shù)和大容量儲(chǔ)能技術(shù)。

2020年前，開發(fā)應(yīng)用“電網(wǎng)友好型”風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，通過對(duì)風(fēng)電機(jī)組實(shí)施技術(shù)規(guī)范、并網(wǎng)檢測和型式認(rèn)證等措施，使風(fēng)電機(jī)組/風(fēng)電場普遍具備更加良好的電網(wǎng)適應(yīng)能力，包括（基于功率預(yù)測的）有功功率變化率控制、無功功率調(diào)節(jié)、低電壓穿越（LVRT）能力、頻率調(diào)節(jié)和抗干擾能力等，配置合理的二次系統(tǒng)、相關(guān)控制系統(tǒng)，使風(fēng)電場具備可測、可控、可調(diào)的能力，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電與電網(wǎng)及其他常規(guī)電源的協(xié)調(diào)發(fā)展。在2030年前，加強(qiáng)研發(fā)和示范先進(jìn)儲(chǔ)能裝置和輔助設(shè)備。在2030年后，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；冗M(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)、分布式風(fēng)電系統(tǒng)的廣泛開發(fā)和應(yīng)用風(fēng)電機(jī)組通過分布式系統(tǒng)直接向終端用戶供電，或采用與其他形式發(fā)電機(jī)組成混合供電系統(tǒng)。

風(fēng)電功率預(yù)測預(yù)報(bào)技術(shù)為電力系統(tǒng)不可或缺的組成部分。研究部署風(fēng)電功率預(yù)測預(yù)報(bào)技術(shù)，提高超短期和短期風(fēng)電功率預(yù)測的精度，為電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度運(yùn)行提供更精確的服務(wù)，以促進(jìn)最大限度地接收風(fēng)電量。

2015年和2020年前，研發(fā)和應(yīng)用重點(diǎn)是充分運(yùn)用各種成熟的統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)技術(shù)，重點(diǎn)開發(fā)應(yīng)用研發(fā)陸地風(fēng)電場的超短期預(yù)報(bào)（4h以內(nèi)）和短期預(yù)報(bào)（48h以內(nèi)）系統(tǒng)。組織電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)、氣象部門、風(fēng)電場共同建立集中式與分散式相結(jié)合的風(fēng)電功率預(yù)測業(yè)務(wù)體系，爭取在2015年以后為風(fēng)電調(diào)度提供有效支持。2020—2030年，繼續(xù)提高風(fēng)電功率預(yù)測預(yù)報(bào)精度，研發(fā)應(yīng)用月、季、年尺度的中長期風(fēng)電功率預(yù)測技術(shù)，完善海洋風(fēng)電預(yù)測預(yù)報(bào)服務(wù)體系，建立滿足各類、各時(shí)段需求的風(fēng)電功率中長期預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)體系。到2030年以后，風(fēng)電功率預(yù)測預(yù)報(bào)技術(shù)全面普及應(yīng)用，使風(fēng)電功率預(yù)測預(yù)報(bào)成為智能調(diào)度體系的重要支撐。

風(fēng)電接入和遠(yuǎn)距離輸送，風(fēng)電的大規(guī)模集中開發(fā)和遠(yuǎn)距離輸送，特別是海上風(fēng)電場的輸電方式，除采用傳統(tǒng)的交流輸電方式、繼續(xù)完善電網(wǎng)設(shè)施和運(yùn)行技術(shù)外，逐步更多采用柔性直流、高壓直流、超導(dǎo)和低頻輸電等新型輸電方式。

2020年前，加快普及應(yīng)用動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償、串補(bǔ)/可控串補(bǔ)、可控高抗、自動(dòng)電壓控制（AVC）等先進(jìn)技術(shù)，提高風(fēng)電外送能力、提高安全穩(wěn)定水平。對(duì)海上風(fēng)電場，近期可采用適合小容量、近距離海上風(fēng)電場的交流傳輸并網(wǎng)方式。隨著逐步建設(shè)額定容量達(dá)到幾十萬千瓦且離岸距離較遠(yuǎn)時(shí)的大型海上風(fēng)電場，加快開發(fā)應(yīng)用柔性直流輸電技術(shù)。2020年后，有效解決現(xiàn)有特高壓輸電工程的制約因素，發(fā)揮最大效率和經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢，使特高壓輸電在逐步成為風(fēng)電大規(guī)模開發(fā)的有力保障。在2030年后，爭取實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)電力技術(shù)在風(fēng)電接入和輸送領(lǐng)域的應(yīng)用。

電網(wǎng)調(diào)度控制技術(shù)是電力系統(tǒng)建設(shè)的重要部分，對(duì)提高資源優(yōu)化配置能力具有重要作用。風(fēng)電等波動(dòng)性可再生能源的大規(guī)模開發(fā)對(duì)發(fā)展智能調(diào)度技術(shù)提出了更高要求。應(yīng)加強(qiáng)風(fēng)電場風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行統(tǒng)計(jì)和分析工作，準(zhǔn)確掌握風(fēng)電運(yùn)行特點(diǎn)，積極開展風(fēng)電調(diào)度技術(shù)和策略研究，不斷提高風(fēng)電調(diào)度精細(xì)化水平。結(jié)合智能電網(wǎng)技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，未來電網(wǎng)調(diào)度控制技術(shù)將向一體化分布協(xié)調(diào)控制、智能分析控制、經(jīng)濟(jì)優(yōu)化控制等方向發(fā)展。

2020年前，基本建立風(fēng)電機(jī)組/風(fēng)電場之間互聯(lián)互通的數(shù)據(jù)收集和調(diào)度控制體系，建立風(fēng)電場集中預(yù)測、控制與調(diào)度中心，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電優(yōu)先高效調(diào)度的自動(dòng)化。到2030年，隨著智能電網(wǎng)建設(shè)初具規(guī)模，實(shí)現(xiàn)一體化分布協(xié)調(diào)控制關(guān)鍵技術(shù)，控制范圍覆蓋和環(huán)節(jié)擴(kuò)大到完整電力系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電調(diào)度的智能化，顯著提高大規(guī)模波動(dòng)性電源和整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行控制能力，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電等新能源發(fā)電的靈活高效接入、輸送與消納。

在電力系統(tǒng)引入大容量儲(chǔ)能裝置，不僅可以有效減小風(fēng)電對(duì)系統(tǒng)的沖擊和影響，提高風(fēng)電出力與預(yù)測的一致性，保障電源電力供應(yīng)的可信度，還可降低電力系統(tǒng)的備用容量需求，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)提高電力系統(tǒng)接納風(fēng)電的能力。應(yīng)重視和發(fā)揮儲(chǔ)能系統(tǒng)的多種功能，科學(xué)選擇、規(guī)劃、使用儲(chǔ)能系統(tǒng)，在負(fù)荷側(cè)和電源側(cè)均引入儲(chǔ)能系統(tǒng)。儲(chǔ)能技術(shù)中，抽水蓄能應(yīng)用最廣泛，化學(xué)電池儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)步最快，應(yīng)優(yōu)先發(fā)展液流電池和鋰電池技術(shù)。

2020年以前，大規(guī)模儲(chǔ)能主要依靠抽水蓄能；2020年以后，實(shí)現(xiàn)電池儲(chǔ)能的規(guī)?；杉夹g(shù)瓶頸的突破和成本下降，開始規(guī)?；瘧?yīng)用，其中液流、鋰離子、鈉硫電池具有規(guī)?；瘧?yīng)用前景。預(yù)計(jì)到2020年，以鋰離子電池、鈉硫電池、液流電池為代表的大容量化學(xué)儲(chǔ)能裝置容量達(dá)到數(shù)十兆瓦甚至數(shù)百兆瓦，轉(zhuǎn)換效率達(dá)到90%，將在集中式調(diào)峰、調(diào)頻、應(yīng)急以及分布式負(fù)荷管理領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。2030年化學(xué)儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)性方面和抽水蓄能機(jī)組相當(dāng)，與其共同實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用。