在逐步實現(xiàn)碳達峰碳中和目標的過程中，新能源是必不可少的力量。《政府工作報告》強調(diào)，推進大型風光電基地及其配套調(diào)節(jié)性電源規(guī)劃建設(shè)，提升電網(wǎng)對可再生能源發(fā)電的消納能力。本刊記者圍繞大型風電、光伏基地建設(shè)等方面采訪了中國電科院院士王偉勝。
《國家電網(wǎng)》：在沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)建設(shè)大型風電、光伏基地具有哪些重要意義？
王偉勝：當前，國家提出構(gòu)建以大型風光電基地為基礎(chǔ)、以其周邊清潔高效先進節(jié)能的煤電為支撐、以穩(wěn)定安全可靠的特高壓輸變電線路為載體的新能源供給消納體系。國家發(fā)展改革委、國家能源局接連印發(fā)了兩批以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風電、光伏基地建設(shè)項目清單，總裝機規(guī)模超5億千瓦。我國大型風光基地主要集中在西北地區(qū)。在沙漠、戈壁、荒漠規(guī)劃建設(shè)大型風光基地具有重大意義。
一是加快能源轉(zhuǎn)型，助推“雙碳”目標實現(xiàn)。西北地區(qū)風光資源富集，沙漠、戈壁、荒漠面積廣闊，建設(shè)大型風光基地可以實現(xiàn)荒漠土地和風光資源的協(xié)同利用，加快新能源的高效開發(fā)，為推動構(gòu)建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系奠定基礎(chǔ)。
二是帶動科技創(chuàng)新發(fā)展，支撐新型電力系統(tǒng)構(gòu)建。大型風光基地是我國未來能源系統(tǒng)的重要支點。大型風光基地的開發(fā)建設(shè)，必將帶動關(guān)鍵技術(shù)突破和核心裝備升級，并將形成系列規(guī)范和標準，為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提供技術(shù)支撐。
三是實現(xiàn)資源優(yōu)化配置，促進西部地區(qū)發(fā)展。大型風光基地建設(shè)是助力“西電東送”的重要舉措，既能實現(xiàn)東西部在土地資源、綠色能源和經(jīng)濟社會發(fā)展等方面的優(yōu)勢互補，又能夠促投資、穩(wěn)增長，帶動西部地區(qū)交通、水泥、鋼材、機電制造等行業(yè)的發(fā)展，為東西部平衡發(fā)展、共同富裕提供有力支撐。
《國家電網(wǎng)》：荒漠地區(qū)大型風光基地開發(fā)和利用面臨哪些挑戰(zhàn)？
王偉勝：考慮到荒漠地區(qū)的特點，大型風光基地采用集中式開發(fā)和經(jīng)特高壓直流遠距離外送的模式。在這種場景下，荒漠地區(qū)新能源開發(fā)和利用面臨兩個方面的挑戰(zhàn)：
一是消納問題?；哪貐^(qū)經(jīng)濟欠發(fā)達，負荷較少，新能源無法全部就地消納，大規(guī)模新能源電力需要通過特高壓直流跨省區(qū)聯(lián)合消納。直流運行、新能源消納、建設(shè)成本、火電和儲能等調(diào)節(jié)資源多方面因素交互耦合，大型風光基地風光資源互補規(guī)劃和高比例新能源尤其是極端天氣情況下實現(xiàn)電力電量平衡難度大。
二是穩(wěn)定運行問題?，F(xiàn)有新能源發(fā)電技術(shù)需要依賴同步電源為其提供電壓、頻率支撐。荒漠地區(qū)電網(wǎng)和同步支撐能力弱，大型風光基地穩(wěn)定送出問題將更加突出。
《國家電網(wǎng)》：國家電網(wǎng)有限公司支撐服務新能源發(fā)展，在大型風光基地建設(shè)方面擁有哪些經(jīng)驗？
王偉勝：近年來，公司圍繞我國大規(guī)模新能源并網(wǎng)面臨的突出問題，加強科技創(chuàng)新，不斷研究新能源資源和發(fā)電特性，在功率預測、優(yōu)化調(diào)度、試驗檢測、并網(wǎng)控制等方面取得了一系列創(chuàng)新性成果，在促進新能源高效消納、安全并網(wǎng)運行以及標準建設(shè)等方面積累了大量經(jīng)驗，為推動新能源高質(zhì)量發(fā)展提供了強有力的支撐。
一是在充分認識新能源資源和發(fā)電波動特性、促進大規(guī)模新能源消納方面，建立了新能源資源數(shù)值模擬與預報平臺，提升了新能源功率精準預測能力和預測精度；研發(fā)了新能源電力系統(tǒng)生產(chǎn)模擬系統(tǒng)（REPS）和國—網(wǎng)—省消納能力協(xié)同計算平臺，實現(xiàn)了新能源消納能力量化分析與準確測算；研發(fā)了新能源調(diào)度決策支持系統(tǒng)，優(yōu)化電網(wǎng)運行方式，提升電網(wǎng)跨省跨區(qū)互濟調(diào)節(jié)能力，促進新能源在更大范圍內(nèi)消納。
二是在充分認識新能源設(shè)備弱支撐和低抗擾特性、保證大規(guī)模新能源安全運行方面，建立了世界上規(guī)模最大，具備風電、光伏并網(wǎng)性能實證功能的張北試驗基地，大幅提升新能源運行控制性能；建立了千萬千瓦級新能源基地與交直流送出系統(tǒng)的數(shù)字/物理混合實時仿真平臺，揭示了新能源基地與送出系統(tǒng)振蕩機理，掌握了新能源集群次/超同步振蕩及暫態(tài)過電壓抑制方法；建成了可再生能源獨立供電系統(tǒng)，在西藏實現(xiàn)了100%可再生能源可靠供電。
三是在相關(guān)標準、政策體系和市場機制建設(shè)方面，構(gòu)建了符合我國新能源發(fā)展模式的并網(wǎng)標準體系，實現(xiàn)了新能源規(guī)劃設(shè)計、試驗檢測、功率預測和調(diào)度運行全環(huán)節(jié)標準化；積極落實新能源消納預警、配額制等政策，推動全國統(tǒng)一電力市場建設(shè)，開展跨省跨區(qū)交易，通過市場手段打破省間市場壁壘，實現(xiàn)了資源的大范圍優(yōu)化配置。
《國家電網(wǎng)》 ：在支撐高比例新能源并網(wǎng)運行方面，未來還需要開展哪些方面的科技創(chuàng)新？
王偉勝：為支撐高比例新能源系統(tǒng)運行，未來需進一步加強科技創(chuàng)新，通過頂層設(shè)計、科學布局，緊密圍繞新能源發(fā)電高精度預測、并網(wǎng)性能提升與優(yōu)化運行開展深入研究。
一是在新能源資源數(shù)值模擬與發(fā)電預測方面，開展新能源資源與發(fā)電聯(lián)合數(shù)值模擬、高精度功率預測理論和方法以及極端天氣過程發(fā)電出力預警等研究，進一步揭示資源耦合特性與變化規(guī)律，擴大模擬范圍，提高預報精度，有效應對極端天氣的影響，助力新能源消納和電力供應。
二是在新能源發(fā)電新型控制技術(shù)方面，開展新能源自同步發(fā)電技術(shù)與組網(wǎng)方法、新能源電站主動支撐控制、大型風光基地交直流外送與先進控制等研究，攻克新能源發(fā)電新型控制技術(shù)和組網(wǎng)方法，提升新能源發(fā)電安全、高效和智能化水平。
三是在高比例新能源與儲能協(xié)同規(guī)劃及優(yōu)化運行方面，開展新能源與多類型儲能協(xié)同規(guī)劃理論及方法、高比例新能源運行風險評估理論與防御、源網(wǎng)荷儲互動下的新能源消納能力評估與預警等研究，突破新能源與儲能協(xié)同規(guī)劃及運行理論方法，解決新能源電能供應不足等問題。
未來，我們將探索新型電力系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)無人區(qū)，許多新的技術(shù)問題有待進一步發(fā)現(xiàn)和解決。科研團隊應立足自主創(chuàng)新，加快打造能源電力國家戰(zhàn)略科技力量，為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、服務“雙碳”目標作出新的更大貢獻。
原標題：【特別策劃·觀點】加快大型風光基地建設(shè)—— 訪中國電科院院士王偉勝
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