新能源發(fā)電大規(guī)模并網(wǎng),客觀上改變了瞬時平衡的電力系統(tǒng)的電力供應模式,給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行帶來了一定的影響。另外,新能源發(fā)電大規(guī)模并網(wǎng)對電力系統(tǒng)發(fā)電調(diào)節(jié)的手段及能力提出了更高要求,對電力系統(tǒng)生產(chǎn)計劃編制和調(diào)度運行安排提出了更高的要求,需要加強儲能、調(diào)峰、調(diào)頻以及電力系統(tǒng)智能化建設(shè)。
1.開發(fā)潛力及開發(fā)現(xiàn)狀
風能資源方面。根據(jù)中國氣象局第四次風能資源普查結(jié)果,我國離地50m高度陸地上風能資源潛在開發(fā)量為23.8億kW,近海5~25m水深范圍內(nèi)風能資源潛在開發(fā)量約為2億kW,“三北”地區(qū)(華北、東北和西北)以及東南沿海地區(qū)、沿海島嶼潛在風能資源開發(fā)量約占全國的80%,我國規(guī)劃了八個千萬千瓦級的風電基地。
太陽能資源方面。1971~2000年我國陸地表面年均接受太陽總輻射量相當于1.7萬億tce,太陽能總輻射資源總體上西部大于東部、高原大于平原、內(nèi)陸大于沿海、干燥區(qū)大于濕潤區(qū),直接輻射年總量的空間分布特征與總輻射基本一致,內(nèi)蒙古西部、青海中部、西藏西南部是直接輻射資源最豐富地區(qū)。
生物質(zhì)能方面。我國生物質(zhì)原料資源年產(chǎn)出8.99億tce,其中有機廢棄物年產(chǎn)出4.74億t,邊際性土地年產(chǎn)出4.25億t。
地熱能方面。我國地熱可采儲量約4626億tce,占全球總量的7.9%,我國地熱能發(fā)電開發(fā)潛力582萬kW。
海洋能方面。我國波浪能資源量為1285萬kW,潮汐能資源量為1.1億kW,潮流能資源量為1.4億kW,溫差能資源量可達13.2億~14.8億kW。
2011年我國并網(wǎng)新能源發(fā)電量933.55億kWh,約占總發(fā)電量的2%,節(jié)約標煤2885萬t,相當于減排二氧化碳8020萬t、二氧化硫62萬t、氮氧化物27萬t,其中,并網(wǎng)風電發(fā)電量為731.74億kWh,約占并網(wǎng)新能源發(fā)電量的78.38%;并網(wǎng)太陽能發(fā)電量9.14億kWh,約占0.98%;生物質(zhì)發(fā)電量191.21億kWh,約占20.48%;地熱能、海洋能發(fā)電量1.46億kWh,約占0.16%。
2.新能源的特點及其對電力系統(tǒng)的影響
新能源資源具有分散性的特點。由于能流密度低,分布到單位面積上的能量較少,風電、太陽能電站占用的空間較大。新能源發(fā)電出力具有隨機性、間歇性、波動性等特點。出力受季節(jié)、氣候、地球自轉(zhuǎn)等因素影響。如果新能源的發(fā)電特點未能得到重視并妥善解決,將給電力系統(tǒng)帶來諸多影響。
(1)對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來影響
新能源發(fā)電的大規(guī)模并網(wǎng),客觀上改變了瞬時平衡的電力系統(tǒng)的電力供應模式,給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行帶來了一定的影響。
(2)對系統(tǒng)調(diào)度管理提出更高要求
新能源發(fā)電特性決定了對其出力進行精確預測的難度很大,因此新能源發(fā)電大規(guī)模并網(wǎng)對電力系統(tǒng)發(fā)電調(diào)節(jié)的手段及能力提出了更高要求,對電力系統(tǒng)生產(chǎn)計劃編制和調(diào)度運行安排提出了更高的要求,需要加強儲能、調(diào)峰、調(diào)頻以及電力系統(tǒng)智能化建設(shè)。
(3)對電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行帶來影響
新能源發(fā)電出力的不確定性加大了實現(xiàn)系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度的難度,降低了電力設(shè)備的可用率,增加了電力系統(tǒng)的供電成本。同時,為確保供電穩(wěn)定性和電能質(zhì)量,系統(tǒng)對輔助服務的需求增加,例如需要火電機組等進行深度調(diào)峰,影響了其單位能耗指標。
(4)對配電網(wǎng)產(chǎn)生一定影響
分散式新能源發(fā)電容量較小,一般接入配電網(wǎng)或者離網(wǎng)、微網(wǎng)應用。分散式新能源發(fā)電的接入,使得潮流不再單向由電源流向用戶側(cè),增大了配電系統(tǒng)的復雜性和不確定性。
3.新能源發(fā)展思路
(1)積極有序發(fā)展風電
首先,有序建設(shè)八大千萬千瓦級風電基地。其次,積極推進內(nèi)陸分散風能資源的利用。鼓勵內(nèi)陸丘陵、河谷等風能資源相對豐富的地區(qū),發(fā)揮距離電力負荷近、電網(wǎng)接入條件好的優(yōu)勢,因地制宜建設(shè)中小型風電項目。在偏遠地區(qū),因地制宜發(fā)展離網(wǎng)風電。第三,因地制宜穩(wěn)妥開展海上風電項目。在充分進行海上資源評價、地質(zhì)勘察等準備工作后,通過示范項目的建設(shè)和運行,總結(jié)海上風電開發(fā)經(jīng)驗,推動海上風電技術(shù)和裝備進步。
(2)促進發(fā)展太陽能光伏發(fā)電,示范推進太陽能熱發(fā)電
太陽能光伏發(fā)電按照“大規(guī)模集中開發(fā)、中高壓輸送”與“分散開發(fā)、低電壓就地消納”并舉的思路發(fā)展。在甘肅敦煌、青海柴達木盆地和西藏等地區(qū)建設(shè)大型并網(wǎng)型太陽能光伏電站項目;發(fā)揮太陽能光伏發(fā)電適宜分散供電的優(yōu)勢,在西藏、青海、內(nèi)蒙古、新疆、寧夏、甘肅、云南等偏遠地區(qū)推廣使用戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)或建設(shè)小型光伏電站,解決無電人口的供電問題。
(3)因地制宜發(fā)展生物質(zhì)能發(fā)電
在桔稈剩余物資源較多、人均耕地面積較大的糧棉主產(chǎn)區(qū),有序發(fā)展秸稈生物質(zhì)直燃發(fā)電;在重點林區(qū)和林產(chǎn)品加工集中地區(qū),結(jié)合林業(yè)生態(tài)建設(shè),利用林業(yè)三剩物和林產(chǎn)品加工剩余物,有序發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)直燃發(fā)電;在“三北”地區(qū),結(jié)合防沙治沙生態(tài)環(huán)境建設(shè),建設(shè)灌木林種植基地,有序發(fā)展沙生灌木平茬剩余物直燃發(fā)電項目;在甘蔗種植主產(chǎn)區(qū)和蔗糖加工集中區(qū),有序發(fā)展蔗渣直燃發(fā)電。
(4)試點研究地熱能和海洋能發(fā)電
我國的地熱發(fā)電已經(jīng)具有一定的技術(shù)基礎(chǔ)和生產(chǎn)能力,但由于地熱還有其他開發(fā)利用價值,只能因地制宜地發(fā)展。積極推進海洋能試點開發(fā)研究。
(5)加快電網(wǎng)骨干網(wǎng)架建設(shè),合理布局建設(shè)調(diào)峰電源,研究應用儲能技術(shù),提高系統(tǒng)對新能源的消納能力。