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一直以來，美國未實現(xiàn)大規(guī)模風電及光伏發(fā)電并網(wǎng)的兩個主要理由是它們的可控性及可調(diào)度性差，并且成本高昂。而電網(wǎng)運營商們漸漸發(fā)現(xiàn)，事實并非如此。

“紐約電力調(diào)度中心（New York ISO) 是首個將風電這種分布式間歇性資源應(yīng)用于電力經(jīng)濟調(diào)度及阻塞管理的。當時人們認為利用風電并網(wǎng)來維護電網(wǎng)的穩(wěn)定性真是個瘋狂的舉措，”國家可再生能源實驗室（NREL）的高級研究工程師埃瑞克艾拉說，“但如今在美國幾乎每一個電力調(diào)度中心都開始這么做。我們還將進一步利用風電的靈活性，為維護電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性提供更多支持。另外，大規(guī)模的光伏發(fā)電也將逐步并網(wǎng)來保證電網(wǎng)穩(wěn)定性。

美國國家可再生能源實驗室（NREL）、美國電力研究院（EPRI）及科羅拉多大學正在研究如何實現(xiàn)風電和光伏發(fā)電的有功功率控制，從而使它們像傳統(tǒng)能源發(fā)電那樣保持電網(wǎng)的穩(wěn)定性。研究重點集中在有功功率控制的調(diào)節(jié)儲備和一次調(diào)頻兩方面。

“有功功率控制是通過控制發(fā)電機組的出力來平衡輸入功率與負荷功率。”艾拉解釋道，“提供調(diào)節(jié)服務(wù)是實現(xiàn)有功功率控制的途徑之一，即使是在短時間內(nèi)。”例如，當大型發(fā)電機組突然出現(xiàn)故障時，需要提供備用電力來補充電網(wǎng)的電力損耗，這時就可以通過有功功率控制維持電網(wǎng)的穩(wěn)定性。此外，它也能在線路負荷和可再生能源出現(xiàn)間歇性變化，需要平衡時穩(wěn)定電網(wǎng)。

艾拉表示，電網(wǎng)運營商希望有更好的方法解決輸電線路過載，電壓下降和頻率變化方面的問題，但他們未曾考慮過利用新能源發(fā)電的有功功率控制來穩(wěn)定電網(wǎng)，而電力監(jiān)管機構(gòu)也沒有這方面的推薦和建議。風力渦輪機制造商說，他們有足夠的技術(shù)支撐來提供新能源發(fā)電的有功功率控制這項服務(wù)，但似乎新能源開發(fā)商們并沒有對這方面的需求。而對新能源開發(fā)商們來說，由于電網(wǎng)運營商對這項服務(wù)需求不大，因此抬高成本以開發(fā)新能源的性能，意義甚微。電力監(jiān)管機構(gòu)則認為，傳統(tǒng)能源發(fā)電本身已經(jīng)可以維持電網(wǎng)的穩(wěn)定性了，因此要求電網(wǎng)運營商們從新能源開發(fā)商那里購買這項服務(wù)也是沒有意義的。因此關(guān)鍵在于如何將各方觀點綜合起來從而達到利益平衡。


調(diào)節(jié)儲備可以修正經(jīng)濟調(diào)度的時間間隔內(nèi)電量不平衡的狀況。艾拉解釋道，它比常規(guī)的調(diào)度速度稍快，是系統(tǒng)操作者根據(jù)發(fā)電機輸出功率的時刻變化來判斷的。美國大平衡地區(qū)，地區(qū)輸電組織（RTOs）、電力調(diào)度中心（ISOs），以及垂直一體化集團公司都有大量調(diào)節(jié)備用容量。