對我國風電并網(wǎng)和消納的展望

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

2020年前，開發(fā)應用“電網(wǎng)友好型”風力發(fā)電技術(shù)，通過對風電機組實施技術(shù)規(guī)范、并網(wǎng)檢測和型式認證等措施，使風電機組/風電場普遍具備更加良好的電網(wǎng)適應能力，包括（基于功率預測的）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)，使風電場具備可測、可控、可調(diào)的能力，實現(xiàn)風電與電網(wǎng)及其他常規(guī)電源的協(xié)調(diào)發(fā)展。在2030年前，加強研發(fā)和示范先進儲能裝置和輔助設備。在2030年后，實現(xiàn)規(guī)?；冗M儲能技術(shù)、分布式風電系統(tǒng)的廣泛開發(fā)和應用風電機組通過分布式系統(tǒng)直接向終端用戶供電，或采用與其他形式發(fā)電機組成混合供電系統(tǒng)。

風電功率預測預報技術(shù)為電力系統(tǒng)不可或缺的組成部分。研究部署風電功率預測預報技術(shù)，提高超短期和短期風電功率預測的精度，為電力系統(tǒng)的經(jīng)濟調(diào)度運行提供更精確的服務，以促進最大限度地接收風電量。

2015年和2020年前，研發(fā)和應用重點是充分運用各種成熟的統(tǒng)計預報技術(shù)，重點開發(fā)應用研發(fā)陸地風電場的超短期預報（4h以內(nèi)）和短期預報（48h以內(nèi)）系統(tǒng)。組織電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)、氣象部門、風電場共同建立集中式與分散式相結(jié)合的風電功率預測業(yè)務體系，爭取在2015年以后為風電調(diào)度提供有效支持。2020—2030年，繼續(xù)提高風電功率預測預報精度，研發(fā)應用月、季、年尺度的中長期風電功率預測技術(shù)，完善海洋風電預測預報服務體系，建立滿足各類、各時段需求的風電功率中長期預報業(yè)務體系。到2030年以后，風電功率預測預報技術(shù)全面普及應用，使風電功率預測預報成為智能調(diào)度體系的重要支撐。

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

2020年前，加快普及應用動態(tài)無功補償、串補/可控串補、可控高抗、自動電壓控制（AVC）等先進技術(shù)，提高風電外送能力、提高安全穩(wěn)定水平。對海上風電場，近期可采用適合小容量、近距離海上風電場的交流傳輸并網(wǎng)方式。隨著逐步建設額定容量達到幾十萬千瓦且離岸距離較遠時的大型海上風電場，加快開發(fā)應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)濟性優(yōu)勢，使特高壓輸電在逐步成為風電大規(guī)模開發(fā)的有力保障。在2030年后，爭取實現(xiàn)超導電力技術(shù)在風電接入和輸送領(lǐng)域的應用。

電網(wǎng)調(diào)度控制技術(shù)是電力系統(tǒng)建設的重要部分，對提高資源優(yōu)化配置能力具有重要作用。風電等波動性可再生能源的大規(guī)模開發(fā)對發(fā)展智能調(diào)度技術(shù)提出了更高要求。應加強風電場風電機組的運行統(tǒng)計和分析工作，準確掌握風電運行特點，積極開展風電調(diào)度技術(shù)和策略研究，不斷提高風電調(diào)度精細化水平。結(jié)合智能電網(wǎng)技術(shù)的開發(fā)應用，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)濟優(yōu)化控制等方向發(fā)展。

2020年前，基本建立風電機組/風電場之間互聯(lián)互通的數(shù)據(jù)收集和調(diào)度控制體系，建立風電場集中預測、控制與調(diào)度中心，實現(xiàn)風電優(yōu)先高效調(diào)度的自動化。到2030年，隨著智能電網(wǎng)建設初具規(guī)模，實現(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)擴大到完整電力系統(tǒng)，實現(xiàn)風電調(diào)度的智能化，顯著提高大規(guī)模波動性電源和整個電力系統(tǒng)的運行控制能力，實現(xiàn)風電等新能源發(fā)電的靈活高效接入、輸送與消納。

在電力系統(tǒng)引入大容量儲能裝置，不僅可以有效減小風電對系統(tǒng)的沖擊和影響，提高風電出力與預測的一致性，保障電源電力供應的可信度，還可降低電力系統(tǒng)的備用容量需求，提高電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性，同時提高電力系統(tǒng)接納風電的能力。