编者按
2019年是我国促进清洁能源消纳攻坚年。新能源具有随机性、波动性和低抗扰性，运行不确定性大，使得并网技术成为困扰全世界新能源发展的难题。随着我国新能源快速发展，如何加强新能源并网运行控制，使电力系统消纳更多的新能源电量，让清洁能源变成优质电源，成为新能源行业发展亟待解决的重要问题。作为研究新能源和电网关系的专家，中国电科院新能源研究中心主任、党委副书记王伟胜对新能源消纳的焦点、难点和解决路径有着深入的思考。
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随着新能源发电的规模化开发利用，需逐步掌握新能源发电主动支撑控制技术，实现新能源向常规电源转变。目前跨省跨区交易、火电机组灵活改造、电能替代等部分措施尚未发挥根本性作用，在提升新能源消纳能力方面还有很大的空间。
多措并举，优化系统运行方式
“我国新能源实行大规模集中开发，缺乏灵活调节电源，消纳和安全运行问题尤为突出，国际上无可直接借鉴的成熟经验，并网稳定运行和有效消纳已成为我国新能源发展的主要瓶颈。”在王伟胜看来，现阶段，我国电源结构仍旧以煤电为主，灵活调节电源比重低，电源结构性矛盾突出，系统调峰能力严重不足。
“新能源消纳能力主要受电力系统互联互通水平、电源调节性能以及负荷特性等因素影响。与此同时，新能源的地域分布、预测精度和控制水平，也影响电力系统的消纳水平。”据王伟胜介绍，新能源高比例接入电力系统后，增加了系统调节的负担，常规电源不仅要跟随负荷变化，还需要平衡新能源的出力波动。
“新能源出力超过系统调节范围时，必须控制出力以保证系统动态平衡，此时会产生弃风、弃光。”王伟胜解释道。
“解决清洁能源消纳是一项系统工程，涉及电源、电网、用户、政策机制、技术研发等多个方面。从根本上解决‘三弃’问题，需要各方共同努力，多措并举、综合施策。”王伟胜表示。
以技术为例，解决新能源消纳问题，首要是科学定量地评价电力系统消纳新能源能力，分析新能源发电受限的具体原因和瓶颈。在此基础上有针对性地优化全网火电、风电、太阳能发电等多种电源的发电计划，进一步优化系统运行方式。此外，通过科技创新、电网建设、政策体系、市场机制等一系列措施保证新能源“发得出、并得上、能消纳”。
技术引领，不断拓宽消纳渠道
“2014年至2018年，全国风电发电量由1598亿千瓦时增长到3660亿千瓦时，发电量占比增长到5.2%。4年时间，风电发电量整整增加了一倍多。”王伟胜在总结我国风电发展的历史进程时激动地表示。
据悉，从1998年开始，王伟胜和所在的团队就在国内率先开展新能源并网仿真与试验研究，2010年主持建成了世界上规模最大、唯一具备风电机组全部并网性能试验功能的张北试验基地，组织研发了我国首套新能源功率预测和调度系统，用于我国26个省级及以上电网，显著提高了我国电网的新能源消纳能力。
截至2018年底，我国清洁能源累计装机容量突破7亿千瓦，占全球的30%。2018年，国家发改委、国家能源局把推动清洁能源高质量发展、有效解决消纳问题作为重点工作，制定《解决弃水弃风弃光问题实施方案》《清洁能源消纳行动计划（2018-2020年）》，提出到2020年基本解决清洁能源消纳问题。
“我国风电、光伏装机容量均居世界第一，且一直保持较高增长率。与此同时，新能源具有随机性、波动性和低抗扰性，运行不确定性大，使得并网技术成为困扰全世界新能源发展的难题。”王伟胜如是说。
电力系统是一个发电、用电实时平衡的系统，随机波动的新能源并入电网后，为满足系统平衡要求，常规电源出力和新能源出力之和需与负荷实时匹配。王伟胜指出，“新能源功率预测可将随机波动的不确定新能源出力由未知变为基本已知，减少新能源出力的不确定度，降低系统平衡的难度，是促进新能源消纳的关键技术之一。”
“新能源发电功率预测技术虽然取得了长足的发展和进步，但距离解决新能源输出功率的不确定性影响仍存在较大的改进空间，因此需要在数据准确与完整性、理论发电能力评估、数值天气预报、功率预测方法、人工智能技术5个方面不断提升，为我国新能源发电功率预测技术的发展助推助力。”王伟胜补充道。
稳定控制，加快提升消纳能力
2019年一季度，国家电网公司经营区新能源发电量1158亿千瓦时，同比增长10%，新能源发电占比9.1%，同比增长0.7个百分点；新能源弃电量46.6亿千瓦时，同比下降31%，弃电率为3.9%，同比降低2.1个百分点，整体实现“双升、双降”。这是4月11日国家电网促进清洁能源发展新闻发布会上透露的信息。
2019年是促进清洁能源消纳的攻坚年，作为全球接入清洁能源规模最大的电网，国家电网计划提前实现新能源利用率达到95%以上的目标。
对此，王伟胜表示，未来随着新能源发电的规模化开发利用，需要进一步提升新能源发电友好性能和稳定控制水平，以确保安全运行。逐步掌握新能源发电主动支撑控制技术，实现新能源向常规电源转变。
“新能源发展仍以消纳为目标，消纳能力评估应基于科学合理的方法，指导新能源的规划和运行。”王伟胜指出，目前跨省跨区交易、火电机组灵活改造、电能替代等部分措施尚未发挥根本性作用，在提升新能源消纳能力方面还有很大的空间。
