能源革命中的新能源发展

　　电网的规划建设是新能源电力消纳和参与电力供需平衡的基础。例如，德国在制定可再生能源发展战略之初就非常重视风电等新能源与电网的统一规划，终使集中在北部的风电和集中在南部的光伏电站能够出力互补，并将电力顺利输送到国内负荷中心及周边国家。
　　能源规划应考虑技术发展和技术进步，充分考虑新能源未来在能源体系中地位和作用。随着风机、光伏电池制造成本的逐步降低，以及化石能源资源环境税费政策的进一步制定完善，未来风电、光伏很有可能在无补贴时发电成本低于化石能源。新能源将成为能源结构中兼具环保优势和经济优势的重要组成部分。同时，低风速风机和海上风电技术的发展将使得资源条件不再成为负荷中心附近布局风电的制约因素。
　　推动能源革命
　　需完善新能源运行机制
　　第一，提高风电功率预测和跨省跨区电网调度水平。
　　美国明尼苏达州的研究结果表明，区域电网间的协作可使可再生能源在较大范围内消纳，将4个调度平衡区域整合为1个平衡区域，可削减50%的调频服务需求。德国从2007年到2010年逐步实现全国4个控制区域从各自平衡转为统一平衡，使总体的风电功率预测误差降低了20%以上，相应降低了系统备用容量。
　　新能源出力的随机性要求电网运行方式频繁变化，电力交换量增大，这将对电网调度水平提出更高的要求，需加强各级调度和跨省跨区调度之间的协同配合能力。
　　目前，我国调度运行已一定程度将风电纳入电力平衡考虑。风电等新能源装机规模越大，其总体出力特性越平缓，因此不宜将新能源电力在小范围内各自平衡。为了发挥新能源替代常规火电的容量效益，需充分利用电网互联相互支援的能力，实现电力余缺互济。
　　第二，加强和创新电力需求侧管理。
　　电力需求侧管理和需求侧响应是提高新能源接纳能力的有效手段，应充分运用市场机制引导用户调整用电方式，适应大规模新能源接入对电力系统运行特性产生的影响，建立完善峰谷电价、可中断负荷电价等需求侧电价机制。
　　峰谷电价可促进电力负荷移峰填谷，提高系统消纳新能源的能力，减少弃风限电发生。从我国实施峰谷电价政策的省（区、市）电力运行情况看，执行峰谷电价后，负荷特性明显改善，系统调峰裕度有效增加。
　　可中断负荷是应对大规模新能源功率突然减小带来的功率缺额风险的有效的可靠性保障手段。可中断负荷由电力公司与用户签订，在系统峰值和紧急状态下，用户按照合同规定中断或消减负荷，电力公司给予用户一定的经济补偿或电价优惠。大规模新能源同时零出力的概率并不大，配置可中断负荷减少常规机组备用容量和增加清洁能源供应带来的经济效益足以覆盖对可中断负荷用户的费用补偿。这一需求侧管理措施在美国等一些国家应用较广，其经验值得我们进一步深入研究借鉴。
　　第三，加快新能源与信息技术融合，推动能源技术革命。
　　新能源与信息技术有天然的联系。新的通讯技术和新的能源系统结合之后将导致能源生产与消费革命的新格局。德国西门子等公司提出了虚拟电厂的概念并已投入商业化运行，通过优化算法、通信和控制技术，将大量分散在不同地点的风电、光伏、生物质发电甚至需求侧响应等有机结合到一起进行集中控制，提供稳定可控的电源出力，可如常规电源一样参与电力市场交易。
　　未来用户侧储能装置的智能化调度也将有效提高系统接纳新能源的能力。通过智能电网和相关信息控制技术，新能源汽车或蓄热蓄冷装置在新能源发电富裕或夜间负荷低谷时期吸收电力，在新能源发电不足或白天负荷高峰时期停止充电甚至向电网反送电，可减小峰谷差，减轻常规电源调峰的压力，提高电力系统对新能源的消纳能力。
　　综上所述，新能源的大规模发展将成为我国能源生产和消费革命的重要内容。新能源的发展需要从战略层面上形成统一的认识，从规划方法上实现革新，从运行机制上进行完善，从产业技术上加快创新，结合我国资源禀赋和发展现状，开辟出我国持续健康发展的能源道路，为经济社会发展提供坚实保障。
　　（作者单位：国家能源局。文章仅代表个人观点）