中国风电开发消纳及输送相关重大问题研究

分析了中国风电发展现状（风电装机容量快速增长;风电分布较为集中）及存在的问题（系统调峰能力不足;跨大区域互联规模小,不利于风电消纳）,提出了中国风电健康可持续发展的思路（优化电源结构以建设适度规模的调峰电源;建设坚强跨区域互联电网;合理的煤电布局和风火打捆输送：政策支持）和中国未来风电的合理开发规模及相关效益。     

水电与风电联合运行分析

在中国风电发展十分迅速、弃风问题严重的情况下,近期需要进一步挖掘现有系统的调节能力。其中,促进水电与风电联合运行是有效措施之一。介绍了风电在日内和日间的有功出力变化特点,从电量分布特征、调节速度等方面分析了水电与风电联合运行的基础,进而研究了水电与风电在日内和日间联合运行的原理,及其对促进风电消纳、提高火电效率的作用。通过具体算例,分析了在是否考虑水电风电联合运行2种情况下,系统在风电消纳、火电煤耗、火电启停费用、系统燃料总消耗等方面的差异,验证了水电与风电联合运行的效益。     

西北地区促进风电消纳的辅助服务市场机制研究

西北地区风能、水能、煤炭等资源丰富,是中国重要的风电、水电与煤电基地。为促进西北大型风电基地的高效消纳,需要深入研究技术、经济等方面面临的问题。统筹考虑了风电与水电、煤电协调发展,结合西北地区实际情况,重点研究西北风电并网后,由此引起的调峰辅助服务成本与费用分摊机制。基于风电与水电、煤电协调运行利益相关方的分析,提出了促进风电高效消纳的辅助服务框架。基于“谁受益、谁付费”的权利与义务对等原则,提出了考虑风电并网的有偿调峰服务成本分析模型,进一步建立了火电有偿调峰费用在各省单独分摊、水电有偿调峰费用在网内统一分摊的机制,算例分析结果验证了所提方法的有效性。     

实现2020年15%非化石能源目标路径研究

大力发展非化石能源是保障我国能源供应安全、应对气候变化、调整能源结构的重要举措。我国提出2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%左右的发展目标。研究基于电力系统整体优化规划模型,通过系统化定量研究测算,构建了完整的清洁能源与电力协调发展情景,分析了实现15%非化石能源目标的关键问题,提出了可行的发展路径和政策建议。     

2021年中国储能发展现状与展望

2021年中国新型储能进入规模化发展阶段,以锂离子电池、液流电池、压缩空气储能等为代表的新型储能技术均取得了重要进展。新型储能作为构建新型电力系统的关键技术装备,对提升电力系统弹性、推动新能源发展、促进新能源消纳、助力实现碳达峰、碳中和目标具有重要意义。总结了新型储能发展现状,梳理了新型储能政策和发展特点,并对新型储能发展提出相应的建议。展望未来,新型储能将迎来高质量、大规模发展的新阶段。     

基于特高压输电技术的电力规划理论创新及实践

依托特高压输电技术,构建大范围资源优化配置平台、提升电网功能与价值,是加速电力、能源和经济转型的重要途径。文章运用大能源观,提出考虑多区域、多资源、多维度的新型电力规划理论。通过优化选择包含电力送受端的多区域电源扩展方案和跨区电力流规模、流向,实现发电能源、水、环境、土地等资源的优化配置。通过构建能源综合运输体系,促进可再生能源大规模接入和高效利用,改善生态环境。结合国家电网规划实践,提出未来我国电源开发布局、可再生能源消纳、电力流向与规模等规划方案。     

国外风电并网特点及对我国的启示

国外风电发达国家已有风电场大多装机规模较小,主要是分散接入配电网就地消纳。风电大规模并网依赖于坚强电网的支撑,同时也需要其他电源的支持和协调发展。如丹麦东部电网通过交流输电线路与挪威、瑞典、芬兰等国组成北欧电网,西部电网则通过德国电网与欧洲大陆互联电网相联,北欧电网中的大量水电为丹麦风电提供了足够的调峰支持;而美国大量具有灵活调节能力的燃气电站为风电快速发展提供了保障。国外针对未来风电大规模开发,规划通过高电压等级线路接入电网,远距离输送至负荷中心地区,并且扩展输电网以扩大风电消纳范围和规模。风电发达国家都制定了严格的并网导则且强制执行,风电收购政策根据风电发展的不同阶段不断调整,同时广泛开展了风电功率预测工作,并对风电进行有效调控。我国风电在持续快速发展中暴露出一些问题,如风电开发缺乏统一规划,配套电网建设难度较大;系统调峰能力不足;电网建设滞后于电源建设,尤其是跨大区电网的互联规模不足;风电技术和运行水平较低,相关政策有待完善等。建议我国应努力优化电源结构,增加电源装机中调峰电源和灵活调节电源的比重;建设坚强智能电网,解决风电大规模接入和输送问题;完善相关法律和政策支持体系。     

我国燃煤电厂布局与大气环境资源优化利用关系研究

长期以来,我国电力发展以区域就地平衡为主,在中东部负荷中心地区大规模布局煤电导致当地环境问题日益严重。介绍我国电力行业大气环境污染物排放现状,从硫沉降环境承载力、现有机组SO2减排空间、新增机组脱硫成本、环境损失等角度,分析西部、北部煤炭产区和中东部负荷中心地区煤电布局的环境空间,指出我国未来的煤电布局应与环境承载力地区分布格局相一致,新建燃煤电厂应更多地向环境空间较大的西部、北部主要煤炭产区布局,从整体上减少全国的环境损失。以电力与经济、能源和环境协调发展为目标,提出优化我国煤电布局的方案,并从满足国家SO2排放控制目标、降低环境损失等角度,分析电力优化布局方案的合理性。     

我国中长期发电供应能力研究

结合我国能源资源储量、禀赋特点和能源发展相关政策,对我国中长期发电供应能力进行了全面的分析,包括燃煤发电、水电、核能发电、风力发电、太阳能发电、生物质能发电和天然气发电的供应能力。在此基础上,以社会总体成本最小为原则,对我国中长期电源结构调整进行了研究,同时研判了我国中长期电源发展布局。     

风电可持续发展需技术与政策支撑

电力系统的风电消纳能力与电网、电源结构和规模、负荷特性及政策法规等密切相关,我国电力系统的结构和特性决定了风电消纳是一项长期的艰巨任务。