能源革命中的新能源發展

　　電網的規劃建設是新能源電力消納和參與電力供需平衡的基礎。例如，德國在制定可再生能源發展戰略之初就非常重視風電等新能源與電網的統一規劃，終使集中在北部的風電和集中在南部的光伏電站能夠出力互補，并將電力順利輸送到國內負荷中心及周邊國家。
　　能源規劃應考慮技術發展和技術進步，充分考慮新能源未來在能源體系中地位和作用。隨著風機、光伏電池制造成本的逐步降低，以及化石能源資源環境稅費政策的進一步制定完善，未來風電、光伏很有可能在無補貼時發電成本低于化石能源。新能源將成為能源結構中兼具環保優勢和經濟優勢的重要組成部分。同時，低風速風機和海上風電技術的發展將使得資源條件不再成為負荷中心附近布局風電的制約因素。
　　推動能源革命
　　需完善新能源運行機制
　　第一，提高風電功率預測和跨省跨區電網調度水平。
　　美國明尼蘇達州的研究結果表明，區域電網間的協作可使可再生能源在較大范圍內消納，將4個調度平衡區域整合為1個平衡區域，可削減50%的調頻服務需求。德國從2007年到2010年逐步實現全國4個控制區域從各自平衡轉為統一平衡，使總體的風電功率預測誤差降低了20%以上，相應降低了系統備用容量。
　　新能源出力的隨機性要求電網運行方式頻繁變化，電力交換量增大，這將對電網調度水平提出更高的要求，需加強各級調度和跨省跨區調度之間的協同配合能力。
　　目前，我國調度運行已一定程度將風電納入電力平衡考慮。風電等新能源裝機規模越大，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各自平衡。為了發揮新能源替代常規火電的容量效益，需充分利用電網互聯相互支援的能力，實現電力余缺互濟。
　　第二，加強和創新電力需求側管理。
　　電力需求側管理和需求側響應是提高新能源接納能力的有效手段，應充分運用市場機制引導用戶調整用電方式，適應大規模新能源接入對電力系統運行特性產生的影響，建立完善峰谷電價、可中斷負荷電價等需求側電價機制。
　　峰谷電價可促進電力負荷移峰填谷，提高系統消納新能源的能力，減少棄風限電發生。從我國實施峰谷電價政策的省（區、市）電力運行情況看，執行峰谷電價后，負荷特性明顯改善，系統調峰裕度有效增加。
　　可中斷負荷是應對大規模新能源功率突然減小帶來的功率缺額風險的有效的可靠性保障手段。可中斷負荷由電力公司與用戶簽訂，在系統峰值和緊急狀態下，用戶按照合同規定中斷或消減負荷，電力公司給予用戶一定的經濟補償或電價優惠。大規模新能源同時零出力的概率并不大，配置可中斷負荷減少常規機組備用容量和增加清潔能源供應帶來的經濟效益足以覆蓋對可中斷負荷用戶的費用補償。這一需求側管理措施在美國等一些國家應用較廣，其經驗值得我們進一步深入研究借鑒。
　　第三，加快新能源與信息技術融合，推動能源技術革命。
　　新能源與信息技術有天然的聯系。新的通訊技術和新的能源系統結合之后將導致能源生產與消費革命的新格局。德國西門子等公司提出了虛擬電廠的概念并已投入商業化運行，通過優化算法、通信和控制技術，將大量分散在不同地點的風電、光伏、生物質發電甚至需求側響應等有機結合到一起進行集中控制，提供穩定可控的電源出力，可如常規電源一樣參與電力市場交易。
　　未來用戶側儲能裝置的智能化調度也將有效提高系統接納新能源的能力。通過智能電網和相關信息控制技術，新能源汽車或蓄熱蓄冷裝置在新能源發電富裕或夜間負荷低谷時期吸收電力，在新能源發電不足或白天負荷高峰時期停止充電甚至向電網反送電，可減小峰谷差，減輕常規電源調峰的壓力，提高電力系統對新能源的消納能力。
　　綜上所述，新能源的大規模發展將成為我國能源生產和消費革命的重要內容。新能源的發展需要從戰略層面上形成統一的認識，從規劃方法上實現革新，從運行機制上進行完善，從產業技術上加快創新，結合我國資源稟賦和發展現狀，開辟出我國持續健康發展的能源道路，為經濟社會發展提供堅實保障。
　　（作者單位：國家能源局。文章僅代表個人觀點）