对中国新能源消纳问题的分析与建议

近年来,中国新能源消纳矛盾日益突出,2015年弃风弃光电量创历史新高,主要集中在“三北”地区。基于大量调研数据,在分析“三北”地区新能源运行消纳情况的基础上,深入分析新能源消纳困局原因,提出了促进新能源消纳、缓解当前弃风弃光问题的建议。分析表明：加强电网建设是解决新能源消纳的坚实基础,实施热电机组电热解耦是解决新能源消纳的有效手段,完善相关政策是解决新能源消纳的制度保障,市场和计划并重是解决新能源消纳的根本途径。     

高弃风弃光背景下中国新能源发展总结及前景探究

针对当前中国新能源存在的高弃风弃光率问题,基于2004年至2015年国家能源局发布的数据,全面总结了过去十二年中国新能源发展历程。通过对新能源上网电量以及各区域、各省份弃风率和弃光率的计算,总结了中国新能源发展的六大特点,分析了造成当前中国新能源高弃风弃光率的五大原因。从实现新能源可持续发展的层面,提出了解决中国高弃风弃光率的六条措施,重点需要在国家层面上加强统一的电力系统规划等顶层设计,增强电力能源配置能力。最后展望了中国新能源未来发展前景,为当前中国新能源健康发展提供借鉴。     

电力系统弃风指标和弃风序列建模研究

随着弃风电量的快速增加,弃风问题已经引起社会的广泛关注。提出了电力系统弃风序列评价指标：弃风时段分布,弃风持续时间以及弃风持续电量。提出了一种基于时序生产模拟的弃风序列建模方法,该方法通过建立新能源消纳最大的时序生产模型,计算得到弃风序列。通过实际弃风序列和仿真弃风序列特性的对比,验证了基于时序生产模拟的弃风序列建模方法的有效性;同时模拟结果显示,高比例风电接入背景下,长弃风持续时间下的弃风电量占比大幅提高,弃风问题更加突出。     

东北地区风电运行消纳形势及原因分析

2013年我国风电运行消纳形势总体向好,东北地区风电消纳有所改善。提出了风电并网容量与本地消纳能力比例、风电增长速度与本地负荷增长速度比例、风电并网容量与灵活调节电源比例等关键性指标,对2010—2013年东北地区风电运行消纳现状进行客观评估,分析风电弃风的主要原因,展望2014年东北风电运行消纳形势。分析表明,东北地区风电大规模发展与本地消纳能力、与系统调峰能力不匹配是当前弃风的主要原因。加快跨区电网建设、扩大风电消纳范围是解决东北地区风电消纳问题的根本途径。     

弃风供暖模式下风电接纳能力评估及效益分析

弃风供暖是解决风电接纳难题的有效途径,可缓解“三北”地区弃风严重问题。首先介绍储热式电采暖接纳弃风的运行模式,然后基于时序生产模拟方法建立弃风供暖模式下风电接纳能力评估模型,并以某省级电网为例,对不同电采暖运行模式下风电接纳能力进行评估分析,最后,基于中国现有弃风供暖模式和结算模式,定量分析了热电厂、风电场、电网企业、全社会各方经济主体利益以及全社会碳减排情况。案例分析结果表明,弃风供暖不仅可以提高风电接纳能力,还具有良好的环境效益,但是其提高的风电接纳的空间有限,且除绑定风电场之外的其他经济主体的收益不明显。     

基于时序生产模拟的新能源年度消纳能力计算方法及其应用

随着中国风电、光伏等新能源高速发展,不断提高电力系统新能源消纳水平、降低弃风、弃光电量成为电网调度机构面临的重大挑战。新能源年度消纳能力计算是提前预估电网新能源消纳空间、优化年度运行方式安排、做好新能源消纳工作的关键环节。分析了新能源消纳能力计算的研究现状,提出了基于时序生产模拟的新能源年度消纳能力计算方法,建立了含机组启停机约束的混合整数规划模型,开发了新能源生产模拟仿真软件,并基于2015年一季度实际数据验证分析,证明了所提方法和模型的准确性和适应性,在开展新能源富集的“三北”地区年度消纳能力计算实际案例研究的基础上提出了相关建议。     

基于调峰能力分析的电网弃风情况评估方法

随着风电弃风现象的日益增多,如何有效评估未来电网的弃风情况已成为宏观决策部门和风电企业都非常关心的问题。为此,提出了一种新的评估方法。其原理是：针对某个评估水平年,先以各月典型日负荷曲线为基础模拟出月内各日的负荷曲线,进而通过电源调峰能力分析得到各日各时段的电网接纳风电空间;之后,以历史风电标幺值曲线乘以规划风电装机容量作为可能的风电出力曲线;然后,通过二者的比较得到各日的风电弃风功率时序曲线。利用该曲线可统计得到年弃风比例、年利用小时数、年弃风功率持续曲线、年弃风电量月分布、年弃风电量峰谷分布等各类数据,从而全面反映水平年风电弃风情况。利用该方法,算例中对2015年东北电网的风电弃风情况进行了评估。     

基于调峰能力分析的电网弃风情况评估方法

随着风电弃风现象的日益增多,如何有效评估未来电网的弃风情况已成为宏观决策部门和风电企业都非常关心的问题。为此,提出了一种新的评估方法。其原理是:针对某个评估水平年,先以各月典型日负荷曲线为基础模拟出月内各日的负荷曲线,进而通过电源调峰能力分析得到各日各时段的电网接纳风电空间;之后,以历史风电标幺值曲线乘以规划风电装机容量作为可能的风电出力曲线;然后,通过二者的比较得到各日的风电弃风功率时序曲线。利用该曲线可统计得到年弃风比例、年利用小时数、年弃风功率持续曲线、年弃风电量月分布、年弃风电量峰谷分布等各类数据,从而全面反映水平年风电弃风情况。利用该方法,算例中对2015年东北电网的风电弃风情况进行了评估。     

消纳难是新能源发展的阵痛——专访中国能源研究会常务副理事长、能源经济专委会主任委员 周大地

正《国家电网》我国的弃风现象首现于2010年,随后从零星现象快速扩散。数年过去了,弃风问题依然存在,并在2015年加剧,在一些新能源大省,弃风还叠加弃光的现象。在您看来,这一现象的主要原因在哪里?周大地:新能源发电消纳难的问题一直都存在,2015年的情况确实比较严重。根据国家统计局发布的数据,2015年上半年,全国风电弃风电量175亿千瓦     

风电弃风与水电弃水因素分析

介绍了中国风电发展现状以及与国际上风电发展模式的不同特点.对当前存在的风力发电弃风与水力发电弃水现象的合理性进行分析,给出了相应的措施与建议.提出应大力发展清洁能源,并尽力做到少弃风、少弃水.     

风电优先调度对电力系统能源强度及经济成本的影响

近年来,中国风电产业快速发展,但同时面临着越来越严重的弃风问题,其主要原因之一是社会对风电发展的社会价值和经济价值还没有达成统一认识。利用京津唐电网2014年的实际数据,计算了在不同风电接入比例下,风电优先调度对电力系统能源强度和经济成本的影响,并进一步分析了为实现电力系统能源强度最低是否需要弃风的问题以及弃风出现的拐点及具体的弃风比例。研究显示,随着风电发电比例的增加,电力系统能源强度不断降低;为实现系统能源强度最低,在冬大和冬小负荷方式下,风电发电比例分别为14.19%和19.92%时将产生弃风,但此时弃风比例很低,接近于0;当风电发电比例分别为22.51%和24.62%时,为实现系统能源强度最低,冬大和冬小时弃风率也只有5.00%左右。研究还显示,随着风电发电比例的增加,电力系统经济成本不断下降。     

中国“十三五”新能源并网消纳形势、对策研究及多情景运行模拟分析

近年来,随着新能源快速发展,中国局部地区消纳形势严峻,在深入分析中国新能源并网消纳现况及存在主要问题基础上,从电源侧、电网侧、负荷侧以及市场机制设计等4个方面,研究提出“十三五”促进中国新能源大规模开发和消纳的关键举措。通过时序生产模拟方法,对2020年新能源消纳能力进行多情景分析,研究各项措施对提高新能源消纳能力的贡献程度,分析实现新能源消纳目标存在的不确定性,提出通过推动相关各方共同努力促进新能源消纳的重点措施,力争到2020年将弃风弃光率控制在5%以内的合理范围。     

我国新能源发电存在问题及对策建议

积极促进新能源发电,节约和代替部分化石能源,是优化能源结构、保护生态环境、促进经济与社会可持续发展的必然战略选择。对我国新能源发电在规划、审批、法规建设、产业基础、设备性能和建设运行水平等方面存在的主要问题进行了分析,相应提出了促进我国新能源发电健康有序发展的对策和措施建议。     

美国得克萨斯州风电消纳的市场运行机制及启示

美国得克萨斯州风电装机容量一直稳居美国第一。作为得州电网独立运营机构的得州电力可靠性委员会（ERCOT）,曾面临集中式开发和外送的风电消纳困难,在2009年全年全网弃风率达到17%。经过对电网的投资建设和在电力市场及调度运行方面的优化与提升,得州电网内的弃风量显著降低,近几年一直维持在2%以下。主要分析ERCOT在适应风电消纳方面所采用的市场机制,通过借鉴ERCOT在风电管理和消纳方面的实践经验,提出对中国集中式风电消纳的启示和建议。     

促进新能源消纳的自备电厂发电权交易模式可行性探讨

随着中国西部地区新能源的大规模快速发展,电网消纳与外送能力不足、调峰能力缺乏等问题日益凸显,导致弃风弃光现象严重。针对当前甘肃相当规模的自备电厂未充分参与电网调峰的问题,提出在现有电力市场交易政策框架内实际可行的自备电厂与新能源企业间的发电权转让交易模式,以此促进自备电厂承担公用调峰职责,提升电网调峰消纳能力。通过现状论述、政策调研分析交易模式的可行性,建立自备电厂与新能源的发电权交易模型,双方在市场机制下可达到利益平衡,实现共赢。所列举的成功试点验证了该交易模式可有效推动新能源电量消纳与平衡,减少弃风弃光,为电力体制改革和电力市场建设中的新能源消纳和发电权交易提供了实践依据和示范。     

基于综合概率模型与深度学习的智能电网功率-电压映射方法

随着新能源及分布式发电渗透率的增加,其间歇性强、波动性大等特性对电网电压波动造成较大影响,如何更加快速地计算包含复杂分布式电源接入的电力系统稳态电压具有重要意义.通过对大量风机、光伏真实出力数据采样,在传统概率模型的基础上改进生成综合概率模型,并通过马尔科夫转移概率矩阵修正因时空特性产生的概率分布偏差.然后,以中国南方...     

风电年最大弃风电量计算方法及分析

为最大限度保障风电消纳,在规划论证风电装机规模过程中,有必要定量分析风电装机规模与弃风率、消纳风电电量占全社会用电量比重等指标之间的关系。提出年最大弃风电量的概念,基于风电出力和负荷持续曲线,提出了一种计算年最大弃风电量方法,并根据对持续曲线的近似,推导了年最大弃风电量的估算公式;计算最大弃风率与风电电量保证消纳比例等指标,可为风电规划设计提供参考。最后,通过算例分析验证了该方法的有效性。     

新能源跨省区消纳交易方式研究与应用分析

风电、太阳能发电资源开发潜力大、技术条件较为成熟,其发展已成为世界各国电力发展的重要方向,但是其消纳问题也日渐突出。介绍了中国目前新能源消纳情况,分析了新能源消纳的主要问题,包括规划不合理、电力市场机制与目前的问题不匹配、省间通道输电能力不够、电源结构与新能源消纳不协调等多个方面。重点针对如何提升新能源跨省区消纳能力进行探索研究,结合中国新能源消纳现状,从电力交易角度提出增加新能源跨省区电量置换、开展电力用户与新能源发电企业直接交易、建立跨省区新能源短期交易、探索跨区辅助服务补偿等新机制,并分析了上述机制在中国的应用前景。介绍了部分跨省区消纳交易方式在中国的实际应用情况,验证了上述措施对提升中国新能源跨区消纳能力的有效性。