可再生能源消纳问题和解决手段
新形势下提升可再生能源
消纳的途径研究提纲
一可再生能源利用情况
据国际能源署预测，到2020年，全球能源供应增量中三分之二将来自新能源，2035年新能源将成为世界第二大电力。全球新能源的飞速发展将为我国新能源的发展提供动力和重大机遇。
1.1 世界主要国家新能源发展情况
（1）化石能源累计装机容量占比持续下降，由2013年66.1%降至65.1%。新能源累计装机容量占比持续上涨，由2013年的9.5%上涨至10.9%。截至2015年末新增可再生能源发电装机容量约147GW，为历年最高，其中太阳能装机227GW，风能装机433GW。在全球发电量中可再生能源电力占23.7%，其中水力发电占16.6%，风能3.7%，太阳能1.2%。在全球可再生能源发电容量中，中国以199GW排名第一，美国、德国分别以122GW、92GW位居第二和第三。
（2）根据全球风能理事会统计， 2014年全球风电年新增装机容量51.47GW，创历史新高突破50GW大关，年增长率44％。这一年风电市场的良好表现主要得益于亚洲市场的突出表现，亚洲市场在中国的强劲拉动下实现了26GW的创纪录装机容量。此外，非洲市场也实现了巨大的突破，有近1GW的装机容量来自北部非洲的摩洛哥和南非。拉丁美洲的市场在巴西的拉动下呈现出遍地开花的局面，装机容量达到3.75GW。欧洲和北美继续维持其市场规模，欧洲装机12.86GW，北美洲装机7.36GW。至2014年底全球风电累计装机量达到了369.60GW，同比增长16%。与过去20年内平均增长率相比，风电累计市场的增长速度正在缓慢降低。风电装机超过10GW的国家有6个,这六个国家包括中国（114GW），美国（65GW），德国（39GW），西班牙（23GW），印度（22GW）和英国（12GW）。
（3）2014年，中、日、美、英排名前四，均超越了德国、意大利、西班牙这些传统欧洲光伏大国。其中，中国和日本的新增并网装机容量超过了全球新增40GW中的一半。发展中国家南非和印度也开始崛起。
2015年，中、美、日与新兴市场引领全球光伏发电的增长。2015年全年全球新增光伏装机总量达到57.85GW，其中亚洲地区占全球新增装机总量的比重为60%、美洲为22%、欧洲为15%、中东与非洲为3%。2015年全年中国新增并网光伏装机总量为17720MW，位于全球之首。日本新增并网光伏装机容量10483MW，仅次于中国。美国新增并网光伏装机容量为9277MW，位于世界第三位。英国新增并网光伏装机容量为4026MW，位于全球第四。印度新增并网光伏装机容量为2426MW，位于全球第五位，居于德国之前。
1.2 中国可再生能源利用情况
（1）在总发电量方面，截至2015年末，中国在水力发电、水力容量、太阳能容量、风能容量、太阳能热水容量、地热能容量上均位居世界第一。
（2）在人均太阳能发电容量上，德国是世界第一，其次是意大利、比利时、日本和希腊。中国未进前五位。
（3）在人均风能容量上，丹麦为世界第一，其次是瑞典、德国、爱尔兰和西班牙。中国亦未进前五位。
（4）截至 2015 年年底，德国的弃风弃光率不超过 1%。中国总体弃风弃光率超过 10%，个别地区更加极端，并且火电机组全年平均发电小时数持续下降。
（5）中国和美国都有大约470亿瓦特的风力电网发电，美国生产了120太瓦时，而中国在相同的电网连接能力下，却只有区区74太瓦时。
（6）美国风电场容量系数达到了29%，而中国风电场容量系数只有22%。
（7）去年“三北”地区风电“弃风限电”问题进一步加剧，“弃风”电量达到 339 亿千瓦时。全国风电平均年利用小时数下降到1728 小时，比 2014 年下降 165小时
二中国可再生能源消纳现状及问题
在总发电量方面，截至2015年末，我国在水力发电、水力容量、太阳能容量、风能容量、太阳能热水容量、地热能容量上均位居世界第一。与此同时，水电、风电、光伏发电等清洁能源发电面临的并网消纳问题也日益严重。
2.1 消纳问题现状
（1）2015 年，全年弃风电量 339 亿千瓦时，同比增加 213 亿千瓦时，平均弃风率 15%，同比增加 7 个百分点；其中，弃风较严重的地区是内蒙古（弃风电量（91亿千瓦时、弃风率 18%）、甘肃（弃风电量 82亿千瓦时、弃风率39%）、新疆（弃风电量71亿千瓦时、弃风率 32%）、吉林（弃风电量27亿千瓦时、弃风率 32%）。
（2）由于光伏初成规模，全国“弃光”现象总体不太严重，2015年全国大多数地区光伏发电运行情况良好，全国全年平均利用小时数为 1133小时，西北部分地区出现了较为严重的弃光现象，甘肃全年平均利用小时数为1061小时，弃光率达 31%；新疆自治区全年平均利用小时数为1042小时，弃光率达 26%。
(3)河西风电及光伏总装机已达 1051.4 万千瓦，其用电负荷水平仅在 380 万千瓦左右，无法实现就地消纳，只能通过 750／330 千伏一、二输电通道送入西北主网消纳。而河西地区至西北主网输电通道最大输送能力仅 520 万千瓦，以目前消纳和送出能力分析，河西电网无法满足风电、光伏富余电量外送需要，夏季最大受限容量在 308 万~378万千瓦，最大受限比例 26%~31%；冬季最大受限容量 198 万~268 万千瓦，最大受限比例18%~24%。
2.2 弃水弃风弃光问题的主要原因
业内专家认为，弃风限电各地原因不同，东北的主要问题是火电和风电的冲突问题，目前风电要给其他电源让路；西北地区主要问题在于用电负荷过小；华北则主要是通道问题。而光伏电站消纳矛盾问题凸显，主要是受当地消纳能力不强、开发布局不合理、配套电网建设不同步、外送输电通道容量有限等因素的影
响和制约。
从近两年水电运行情况分析来看，我国水电弃水的直接原因主要表现在：一是汛期降水较为集中;二是水电装机增加较多;三是外送通道能力不足;四是用电需求增长放缓，低于电力发展规划的预计水平。以弃水较为严重的四川为例，近两年四川省水电装机增加了2413万kW，较2012年增长了62%，并呈枯丰急转态势，增大了水电站兼顾防洪、发电的压力。同时，受电源电网规划建设不同步等因素影响，目前电力外送能力不能满足需要;而经济增长也呈现放缓情况，2014年较2013年用电仅增长了3.4%，致使当地电力装机增长速度远高于用电增长需求。
造成风电弃风的原因主要表现在：一是电源调峰能力受限。我国“三北”地区电源结构以煤电为主，其中供热机组又占有较大比重，冬季为了满足供热需求，供热机组调峰能力有限。目前，东北以及华北局部地区的弃风，都主要受这一因素的影响，且新疆、内蒙古等地区大量自备电厂甚至不参与系统调峰。二是配套电网规划建设滞后，省区间和网间外送消纳受限。配套电网规划建设滞后于风电项目并网运行的需求，是造成目前一些局部地区弃风的重要原因。如新疆达坂城地区是新疆风电建设的重点区域，当地盐湖220kV变电站和东郊750kV变电站改扩建施工，影响了风电的送出，造成了7亿kWh的弃风。
造成弃光问题的直接原因有：一是西北地区光伏电站建设速度明显加快，与输电网和市场缺乏配套。二是部分西北地区光伏电站建设缺乏统筹规划，存在一定的无序现象;三是光伏发电建设规模与本地负荷水平不匹配，市场消纳能力有限，同时电站建设与配套电网的建设和改造不协调等原因，致使光伏电站集中开发区域出现了一定程度的“弃光”现象。
从深层次上看，弃水、弃风、弃光问题反映了我国现行电力发展和运行模式越来越不适应新能源的发展，反映了我国电力运行机制、电力市场体制的深层次矛盾：
一、电力市场化程度低
由于我国电力体制改革仍没完成，大量自备电厂不承担电力调峰责任，电力调峰等辅助服务机制不健全。尽管《可再生能源法》规定，“优先调度和全额保障性收购可再生能源发电”，但可再生能源优先调度受到原有电力运行机制和刚
性价格机制的限制，难以落实节能优先调度等行政性规定。其次，目前我国电网企业既拥有独家买卖电的特权，又通过下属的电力调度机构行使直接组织和协调电力系统运行，拥有电网所有权和经营、输电权，具有垄断性，不利于市场主体自由公平交易。
二、传统“计划”不适应时代需求
目前，电力运行调度很大程度上延续传统计划方式，各类电厂年运行小时数主要依据年发电计划确定，各地经济运行主管部门甚至对每一台机组下达发电量计划，由于火电年度电量计划为刚性计划，火电企业和地方政府不愿意让出火电电量空间，调度为了完成火电年度计划不得不限制可再生能源发电的电量空间。这种“计划”方式，不能适应新能源波动性特点和需要，无法保障可再生能源发电优先上网。
三、电力系统灵活调节能力较弱
我国电源结构以常规火电为主，特别是风电富集地区更加突出。尽管火电调峰深度和速度都不及水电、燃气机组，但目前我国火电机组(热电机组)的调峰现状远低于国际水平，仍沿用20世纪80年代初的火电调节指标进行运行考核，大量中小火电机组、热电机组仍旧采用传统技术方案和运行方式，没有针对新的需求进行改造升级提升灵活性，技术潜力没有充分释放，远低于国际领先水平。同时国际经验证明，需求侧响应是增加电力灵活性的重要手段，但我国需求侧响应还处于研究示范阶段，未能发挥真正作用。
四、通道需难满足
我国水电、风电、光伏主要集中开发投产在西部低负荷地区，在当地消纳的同时，仍需要外送，而在现有电力电网规划、建设和运行方式下，电源电网统筹协调不足，电力输送通道在建设进度、输送容量、输送对象上都难以满足可再生能源电力发展需求。
五、可再生能源消化机制未落实
未来随着西南和三北地区水电、风电、太阳能发电开发规模继续增长，市场消纳空间逐渐成为可再生能源消纳的最大瓶颈，现有以“电量计划”、“固定价格”、“电网垄断”等为特征的体系已不能适应可再生能源发展。水电的“丰余枯缺”特点和风电的“波动性”在现有机制框架下，仅靠本地运行调度优化已经不能解
决市场消纳问题，需依赖更大范围市场消纳。而目前我国的电力运行管理总体是以省为实体进行管理，同时跨省跨区输送未纳入到国家能源战略制定的长期跨地区送受电计划中，各地对接纳可再生能源积极性不足。
三提升可再生能源消纳的途径
提升可再生能源消纳的途径主要有技术创新、管理创新、政策创新三个方面。
3.1 技术创新
（1）储能。可再生能源本身稳定性差、随机性大、间歇性强等特点是造成消纳难的一个重要原因。通过储能设施建设，可以显著改善可再生能源发电“垃圾电”的自身禀赋特点，实现可再生能源发电更加稳定、可控制的输出，从而一方面可以减少并网发电对电网安全稳定运行带来的冲击，促进其并网消纳；另一方面改进后的电能质量可以更能适应终端用户的设备负荷特性，促进可再生能源直供电市场的拓展和分布式发展。此外，用户端的储能设施建设还可以增强终端用户的“适应”能力，进而促进其对可再生能源发电的消费；
(2) 并网方式的创新；
(3) 控制技术创新。例如电压调节技术，抑制波动与闪变，发电功率预测，有功功率控制，低电压穿越；
（4）输电技术创新。例如多端直流输电，柔性直流输电，储能技术；
（5）调度技术创新。例如动态经济调度，多能互补调度，发电控制应用。
3.2 管理创新
（1）合理规划，做好并网评估。减少新能源发电的不利影响，需要在电源电网规划阶段通过相关的评估流程予以引导。德国已建立相应的新能源并网（集中并网或分布式并网）评估体系。在新能源电站的详细设计方案完成后，需要对新能源并网的影响予以技术评估或认证，确保分布式新能源并网后电网的可靠稳定运行；
（2）增加新能源的主动可调节性，德国通过新能源法对分布式电源远程调控提出了规定，几乎所有的风电都可以被远程调控，将近一半的光伏太阳能能够被远程调控；
（3）主动改善负荷特性。德国政府希望通过充分挖掘需求侧的灵活性，使得从全民经济最优的角度维持电力系统运行的高可靠性。通过这样的方式现有电力市场功能优化后，可以放弃容量市场并且更多地消纳新能源。电网公司通过需求侧管理，用最少成本获取灵活性来保证系统安全运行，并减少由于新能源导致的电网扩建从而提高新能源消纳效率。用电客户希望在尽可能少影响自己的舒适度或者生产的情况下降低购电成本，甚至主动参与到现有的辅助市场中获得额外利润。第三方聚合商可以集成各类客户，利用规模效应更容易参与市场竞价收取服务费。
3.3 政策创新
（1）现货市场是促进可再生能源消纳的重要途径，通过市场手段最大程度消纳风电、光伏发电等波动性发电，在市场基础上对可再生能源给予度电补贴，适时改革可再生能源发电补贴机制，把可再生能源固定上网电价（FIT）转变为市场电价+溢价补贴（FIP）或差价合约机制（CFD），实现市场竞争机制与扶持政策的结合。目前欧美领先国家在日前、日内现货市场的基础上，普遍建成了15分钟、5分钟的实时现货市场，通过市场手段最大程度消纳风电、光伏发电等波动性发电，在市场基础上对可再生能源给予度电补贴，例如西班牙实施的可再生能源溢价机制（FIP）和英国拟实施的可再生能源差价合约机制（CFD）；
(2)供应充足和公平分担共享的辅助服务，按照谁受益、谁承担的原则建立电力用户参与的辅助服务分担共享机制，积极开展跨省跨区辅助服务交易；
(3)积极探索西南水电、“三北”风电和太阳能发电通过中长期合同、跨省跨区交易实现市场化交易和跨省跨区消纳；
(4)在可再生能源电力消纳问题突出的地区推进省级、区域电改试点，把风能、太阳能发电等作为一类优先保障，落实全额保障性收购制度；
（5）要借助产业转移促进可再生能源就地消纳，积极推进可再生能源发电企业与电力用户就地就近直接交易，完善区域电力市场辅助服务补偿机制，提高
市场各方消纳可再生能源的积极性；
（6）通过“风光火”联合打捆，提供稳定的外送电流，提高电网运行的可靠性；
（7）推动分布式电源或微网系统参与电力交易和售电。
（8）在税收方面，美国国会在1978年颁布了《能源税收法》，其中有多项关于使用石油和天然气的税收政策，目的是鼓励节约能源和开发能源替代品。美国政府对新能源开发实行大力的保护和优惠。开发替代燃料技术公司的投资，如开发太阳能、风能、地热能以及海洋热能技术投资的10%可以用来抵免税收。中国也可以尝试类似的最惠贷款政策和税收抵免政策。
方向一大规模可再生能源并网消纳
“智能电网技术与装备”重点专项 2017年度项目申报指南建议 为落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》，以及国务院《能源发展战略行动计划(2014—2020年)》、《中国制造2025》和《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》等提出的任务，国家重点研发计划启动实施“智能电网技术与装备”重点专项。根据本重点专项实施方案的部署，现提出2017年度项目申报指南建议。 本重点专项总体目标是：持续推动智能电网技术创新、支撑能源结构清洁化转型和能源消费革命。从基础研究、重大共性关键技术研究到典型应用示范全链条布局，实现智能电网关键装备国产化。到2020年，实现我国在智能电网技术领域整体处于国际引领地位。 本重点专项按照大规模可再生能源并网消纳、大电网柔性互联、多元用户供需互动用电、多能源互补的分布式供能与微网、智能电网基础支撑技术5个创新链(技术方向)，共部署23个重点研究任务。专项实施周期为5年(2016-2020)。 1. 大规模可再生能源并网消纳
1.1可再生能源发电基地直流外送系统的稳定控制技术（基础研究类） 研究内容：针对我国弱同步电网中可再生能源发电基地直流外送系统的稳定运行需求，研究系统的动态特性和稳定控制方法，具体包括：可再生能源发电与直流输电的交互影响机理及其机电/电磁动态分析与仿真技术；可再生能源发电基地动态特性分析方法；多可再生能源发电基地间的相互作用关系及相关电网动态特性分析方法；基于可再生能源发电、直流输电或专用装备的次/超同步振荡分析及抑制方法；计及可再生能源波动、交流系统故障和直流闭锁等因素的可再生能源发电基地稳定控制技术。 考核指标：提出弱同步电网中可再生能源发电基地直流外送系统的稳定控制理论与方法，建立5MW级含风/光发电、直流输电和常规电源的动态模拟平台，验证短路比＜2条件下相关抑制方法的有效性。 1.2常规/供热机组调节能力提升与电热综合协调调度技术（应用示范类） 研究内容：面向我国北方地区由于火电机组调节能力不足导致弃风/弃光严重的现状，研究火电机组的调节能力提升技术，并通过机组间协同控制实现电力系统可再生能源消纳能力的有效提升。具体包括：常规/供热工况下火电机组调峰能力提升与最小技术出力降低技术；保障热负荷需求时提高
功率预测难解新能源消纳难题
24小时前，风还没来时，风机所能发的电量，已经显示出来。 通过收集气象等关键数据及一套复杂的算法，国内的新能源功率预测已经可以实现更高的功率预测的精度。风电、光伏具有间歇性、随时性的特性，为需要保持发电、用电实时平衡的调度系统带来了难题，新能源功率预测，通过预测功率，可以带来更大的调度空间，也有利电安全。 国内外的经验均表明，通过提高新能源功率预测的精度，可以有效提高新能源并的比例。 国内各地区对新能源功率预测的精度要求不一，但趋势是越来越严。国内普遍要求，风电场预测次日发电功率，与实际功率的误差应小于20。有些地区按月考核日均功率预测误差，有些地区更严格一些，按日考核。 排油烟风机https://www.360docs.net/doc/331697522.html,/
国冀北电力有限是国内较早开展新能源功率预测的电力之一，但到了冬季供暖季，也只能看着风电白白被弃。新能源功率预测并不能完全解决新能源的消纳问题，国内新能源面临的限电难题，还有着更深层次的原因。 预测新能源 新能源功率预测并不稀奇。早在1997年，丹麦国家电就开始了风电功率实时预测。2012年之前，国内风电场、光伏电站安装功率预测系统视自主意愿而定。2012年，《风电场接入电力系统技术规定》、《光伏发电站接入电力系统技术规定》相继实施，功率预测系统成为风电场、光伏电站的并前置条件。东润环能研发总监娄勇刚介绍说，风电场功率预测系统首先要根据风电场的历史功率、历史风速、地形地貌、数值天气预报、风电机组运行状态等数据建立风电场输出功率的预测模型，以风速、功率和数值天气预报数据输入，结合风电场的运行状况，得到风电场未来的输出功率。 气象预报精准度，一定程度决定了新能源功率预测的精准度。目前国内新能源功率提供商多购买多来源的气象数据，再通过计算模型，进行气象的预测。比如，东润环能气象预报，就用中国气象局、丹麦气象、美国气象等多个数据源，进行集合预报。 降尺度的计算是关键。国能日新副总经理周永说，购买的气象数据是高空数据，还需要把高空气象预测数据，通过计算模型，测算等风机高度的气象数据。
建立健全可再生能源电力消纳保障机制
建立健全可再生能源电力消纳保障机制 摘要：2012年以来，我国风电、光伏发电快速发展，水电保持平稳较快发展。2018年，可再生能源发电量达到1.87万亿kW·h，占全部发电量比重从2012年 的20%提高到2018年的26.7%，其中非水电可再生能源发电量占全部发电量比重提高了5.8个百分点。可再生能源的快速发展促进了能源结构优化，2018年非化 石能源占一次能源消费比重比2012年提高4.6个百分点。 关键词：建立健全；可再生能源；电力消纳；保障机制 引言 日前，国家发改委、能源局联合发布了《关于建立健全可再生能源电力消纳 保障机制的通知》（以下简称《通知》），明确将按省级行政区域确定可再生能 源电力消纳责任权重，强调由供/售电企业和电力用户协同承担消纳责任，并出台相应考核措施。本文对该政策内容予以解读，并对电网企业提出相应建议。 1建立可再生能源市场的必要性分析 1.1国外配额制与绿证交易模式难以激励用户主动消纳 国外和我国实施配额制面临的环境有很大区别。美国电源调节能力强，可再 生能源消纳问题不突出，因此美国只是建立了基于可再生能源电量的绿色证书市场，没有考虑用户参与消纳能力的差异性，没有考虑不同用户对可再生能源发电 消纳的友好性，只是以配额指标的方式分配给用电主体，以绿证价格激励可再生 能源投资。由于我国电源结构缺乏灵活性，迫切需要激发所有用户的互动能力来 参与消纳可再生能源。因此，我国配额制政策是否有效依赖于：能否建立一个可 行的机制，激励用户主动消纳可再生能源。如果配额制对用户只是消纳量的考核，而没有考虑不同用户用电曲线对可再生能源友好性的差异，一方面，用户和可再 生能源消纳之间缺乏对应关系，不能够精准考察用户对可再生消纳做出的贡献， 另一方面，用户消纳可再生能源能力不同，如果只考察消纳量而不考察用电曲线，就不能激发消纳能力强、成本低的用户多消纳。按照制度经济学，谁创造的效益 谁分享，友好的用户，对消纳可再生能源付出的成本应该低；反之，则应该高。 制度设计应激发用户主动消纳可再生能源的潜力、以尽可能小的社会成本消纳可 再生能源。 1.2建立可再生能源市场的必要性 应建立基于曲线交易的可再生能源市场，精准衡量用户为消纳可再生能源做 出的贡献，激励用户主动消纳可再生能源。我国目前发布的配额制只考虑了用户 必须完成一定量的可再生能源配额，没有区分用户为消纳可再生能源做出的贡献，没有根据用户的贡献差异化其为消纳可再生能源应付出的成本。为此，制度应考 虑用户对消纳可再生能源的友好性，精准衡量用户为可再生能源消纳做出的贡献；制度应让成本低的用户多消纳可再生能源；制度必须补偿做出更多贡献的用户。 为此，迫切需要建设可再生能源与用户直接交易的市场，以市场方式实现消纳可 再生能源社会成本的最小化。建立基于曲线的可再生能源市场，可激励用户以各 尽所能的方式消纳可再生能源。对于用电行为友好、响应能力强、或者改变用电 方式成本低的用户，可以在可再生能源市场中多消纳可再生能源，完成更多的消 纳量，超额完成配额；而消纳可再生能源能力不强、改变用电方式的成本高的用户，可在这一市场上少交易，没有完成的配额部分则可以向消纳能力强的用户购买。通过基于曲线的可再生能源市场，让消纳可再生能源成本低的用户替代成本 高的用户完成消纳，后者同时承担前者的合理成本，就能够实现以全社会付出最
提高新能源消纳能力的电力系统调度研究 郝东升
提高新能源消纳能力的电力系统调度研究郝东升 发表时间：2018-11-16T14:03:24.140Z 来源：《河南电力》2018年10期作者：郝东升何红亮 [导读] 受到了人们的青睐。然而，在使用新能源的过程中却存在着一些的漏洞，即实际接收能源与能源转换之间存在着数据差异，换言之，有一部分的能源在转换过程中“跑”了，这样不仅会浪费成本，还会降低整个转换过程的安全性、可靠性。所以，对转换过程的各电力系统进行能源分配，是促进能源顺利发展的需求。 郝东升何红亮 （国网冀北电力有限公司北京市 100052） 摘要：如今，新能源已经成为了主要的能源。新能源的清洁度高，而且又有很大的储备量，受到了人们的青睐。然而，在使用新能源的过程中却存在着一些的漏洞，即实际接收能源与能源转换之间存在着数据差异，换言之，有一部分的能源在转换过程中“跑”了，这样不仅会浪费成本，还会降低整个转换过程的安全性、可靠性。所以，对转换过程的各电力系统进行能源分配，是促进能源顺利发展的需求。关键词：新能源；消纳能力；电力系统调度 1研究现状 1.1风电型系统 在整个电力调度的过程中，风和火是重要的动力来源。然而，利用火力会造成高污染，这就违背了发展的持续性和清洁性的相关原则。在风电产生之后，极大地改善了环境协调的情况。风能产生于自然，依托于自然强大的创造能力，所以就具有“无尽”的特性。与此同时，这种能源没有实体化形态，电力转换时不会出现污染现象，这样不仅保证了能源消纳过程的环保性，而且也保证了消纳结果的高收益性。然而，要利用来自于大自然的能源，也就意味着该种能源的产生时间和产生质量会受制于自然，具体就表现在风能利用时间的不稳定性，利用效率也不稳定。 1.2太阳能、风能的发电 能源使用不再依托于某一个单一能源，而是将所有可用能源进行了配对重组，形成两两互补的形式。这种模式旨在强化发电的效率，实现资源之间的互补与优化，以风和光为例，使用风能存在不稳定性，而光具有一定的稳定性和持续性，这就很好地弥补了风能使用的缺陷。然而，虽然稳定性的问题得以解决，却出现了电力供应不足的现象。同时，风、电、水等的结合虽然会产生稳定性强、流量充足的电力，但这种大流量却也对系统造成了较大的冲击力，使得系统超负荷运转，造成了系统原本消纳能力得不到充分发挥的结果。 2风电系统调度模型 在系统中，消纳范围往往是根据需求发生变化的，在某一个特定的阶段，风力转换成电力的最大值通常都是固定的。也就是说，这一阶段的消纳上限只适用于该阶段，而不能对其进行阶段延用，否则的话就会出现数据错误的情况，从而影响到整个转化过程的效率。所以，对该系统进行阶段化负荷检测十分的必要。对于系统负荷检测，必须要清楚系统的状态、消纳、能量接收等的数据，在保证数据不变的前提下，演算、推测负荷容量，并且设计出最节省成本的最优方案。演算的公式依据如下： 设定公式是以各数据趋于完美情况为基础的，所以这种公式所得出的最终成本数据无限接近于零。这显然与经济投资现状不符。所以实际中进行计算的时候，还要考虑机组问题，确定机组出力情况，并且根据该项数值来进行范围界定，以尽量保证该范围处于可控范围以内。此外，还应该预测风电转换的能量和时间，以确定其消纳的大致范围，与最终的实际消纳进行对比，以保证两者之间的差距不会太大，从而实现高效化地控制成本。此外，本系统的工作还应具有安全保证相关的工作，这就要求在进行实际操作的时候，控制人员要控制好风电转化的容量以及速度，保证两者之间始终处于平衡状态。与此同时，相关人员还要监督能源的接收和转换过程，进而保证传输的稳定性。 3太阳能蓄热机组调度 太阳能具有一定时空限制，所以想要将其转换成电力，就需要先进行能量储存量，这就要借助一些设备。需要考虑的费用成本主要有几个方面：第一，蓄热机组当前的运转能力；第二，其不断上升的效率。这两者之间的关系并不是相互孤立的，而是呈现一种比例趋势。所以，为了节省系统调度的经济成本，将探讨这种函数关系。蓄热机组是一种存储机器运转热量的模式。想要改善机组运转的温度，只需调节机组中的冷却装置，保证机组运转的安全性、可靠性，从而达到控制成本的目的。消纳能力的上限一般与机组运转能量之间相互影响，而且影响力度大多呈现出一种直线上升或者下降趋势。假设这种趋势的最大、最小值分别为△g+（Pg）和△g-（Pg）。这种趋势如果与机组其他数据形成联系，例如煤耗量、爬坡率等，就会形成机组成本计算的函数公式，如下： 在公式中，只要清楚其中各项数据值，就可以得出该系统所需的经济成本，分析出成本损耗的最大环节。当明白问题的产生点之后，就可以进行数据推测，明确可以减少成本的地方，使得公式的最终结果为最小值，以保证能源消纳的有效性。 4太阳能、风能的快速调节机组调度 为了保证电力转换的稳定性，需要进行能量分配，使得电力转换容量的时刻、季节间大体相同，这就需要借助快速调节机组。在这种模式中，所有工作都是以上述机组研究为基础展开的，并将机组的蓄热持久性作为主要研究对象。与上述模式不同，该种模式一改经济成本各因素之间的线性关系，转而形成一种无规律的、非线性的关系。所以为了便于我们的数据计算和成本规划，对公式的设计则最好以不等式为基础。在上一阶段的研究中，公式设计并没有考虑机组的“余热”时间，这是对成本的一大损耗。所以在此研究中，可以适时减少热能的投资，将机器“余热”作为能源的一部分，减少成本。因为公式计算中含有某些变量因素，使得公式结果存在变动性，这就造成了成本各组成部分之间关系的无规律性，加大了对成本的预测、规划和控制。所以在计算过程中就要使用一个数据包容性足够大的正数，对这些关系进行限制、约束，在外力的借助下，实现“非”与“线”的有机转换。在约束设计结束之后，还可以改变公式中的某些变量，检测线性关系是否始终适用。 5结语 总之，在实际应用这种能源的过程中，设备对能源的接收值与最终转换的电力值之间存在出入，达不到预计的消纳效果，加重了能源
新能源消纳关键因素分析及解决措施探究
新能源消纳关键因素分析及解决措施探究 发表时间：2019-06-10T10:24:29.687Z 来源：《电力设备》2019年第3期作者：李峰 [导读] 摘要：随着我国能源的快速发展，在能源利用方面取得了显著的成就，但是，在能源利用过程中也出现了严重的弃风、弃光现象。 （新疆伊犁库克苏河水电开发有限公司 835000） 摘要：随着我国能源的快速发展，在能源利用方面取得了显著的成就，但是，在能源利用过程中也出现了严重的弃风、弃光现象。本文简要论述了新能源消纳的关键因素和解决措施。 关键词：新能源消纳；关键因素；解决措施 随着社会的发展进步，以及经济的稳定发展，促使能源逐步发展成为经济社会可持续发展重要组成，同时，也是人类生活和企业生产过程中不可或缺的基本动力。随着我国能源利用与生态环境之间的矛盾问题日益凸显，这也使得能源发展转型工作，以及环境污染治理工作更为重要。笔者在本文针对新能源消纳的现状进行简要分析，通过分析新能源消纳的关键影响因素，来提出具有针对性的问解决措施，从而实现能源的有效利用。 一、我国新能源的消纳现状 在国外的电力市场中，针对新能源的发展和协调进行了深入的探索，对我国电力改革工作的市场设计具有重要意义。现阶段，在世界各国中，德国在新能源消纳比例方面较高，而德国在政策、技术、管理等方面采取的有效解决措施，对我国电力行业的发展具有良好的借鉴意义，通过新能源网上交易新政策、新能源的自主调节性等方式，来有效的提高新能源消纳比例。而美国的风电装机容量是世界上仅次于我国的国家，主要依靠燃气机组，来实现电力的存储，从而降低风电波动带来的影响，促使风电消纳增加。 相关研究表明，新能源发电的投入成本较低，甚至成本可以负电价报价，而规模较大的新能源出现在市场中，能够降低电力行业市场的出清价。相较于国外的国家，我国资源集中且规模较大，导致新能源消纳的问题现象更加突出。 现阶段，在负荷中心地区进行新能源的发展工作，尤其是分布式光伏发电，已经可以实现发电过程中不存在弃电现象，但是，在风电较为集中的三北区域，仍旧存在严重的弃风、弃光现象。针对我国新能源行业中电价的政策特点和相关问题，结合各类新能源发电技术的特点，提出具有针对性的问题解决方案，并且，针对风能等自然能源的发电机制和市场模式提出了相应的改革建议。 二、新能源消纳关键因素的分析 1、技术层面 在新能源消纳的问题上，如何解决消纳问题是能源利用的关键。随着科学技术的创新发展，技术严重影响新能源的消纳能力。现阶段，我国能源利用过程中，普遍存在新能源生产系统死板的问题。因此，为了有效的解决新能源生产系统死板问题，要注重从技术层面上进行问题解决。同时，在新能源消纳问题方面，也可以从技术层面着手，来提高新能源的消纳能力。 2、市场层面 现阶段，在我国存在严重的新能源产能过剩问题，虽然，从技术层面上，能够有效的减少新能源产能过剩的现象，但是，在市场层面上，能够直接的解决新能源产能过剩的现象。 3、政策层面 新能源属于新兴资源，是需要国家政策和财政部门扶持的发展市场。再结合新能源自身的特点，实现行业的快速发展。因此，在新能源行业发展过程中，遇到相关问题时，可以在政策方面给予适当的支持。国家政策能够引导市场需求的走向，以及行业的发展趋势。同时，国家出台的相关政策法规，能够有效的引导新能源行业的发展，以及有效的解决新能源的消纳能力。 三、新能源消纳解决措施 1、技术层面 技术是影响新能源消纳能力的重要因素，所以，在针对如何提高新能源消纳能力，要注重从技术层面入手。在技术层面上，由于发电系统较为死板，以及用电的需求量被忽略，导致每天都生产相同的电量，从而出现能源过剩现象，或者供不应求现象。 因此，利用技术层面来提高新能源的消纳能力，首先，要注重提高系统的灵活性，促使系统能够灵活的针对不同的能源需求，在此基础上，生产相同的电量，从而降低新能源生产过剩的问题。其次，要注重互联网技术的应用，通过建设互联网平台，来构建信息化的行业市场环境，从而有效的提高新能源的消纳能力。 2、市场层面 在解决新能源产能过剩的问题时，不仅要从源头上解决新能源产能过剩现象，还要从市场层面上提高新能源消纳能力的协助作用。在技术层面上采取的解决措施，虽然，能够有效的减少新能源浪费的问题，但是，新能源产能出现过剩现象时，就要充分考虑新能源的消纳问题。现阶段，我国东部土地资源紧张，而西部土地资源丰富，由于新能源的占地面积较大，因此不会大规模建立在东部沿海地区，但是，东部沿海地区却是用电需求量最大的地区。针对新能源消纳问题，就可以利用东部沿海地区的电力消费市场来解决这个问题。 3、政策层面 虽然，在解决新能源消纳问题方面，可以使用技术方式和市场方式来解决这个问题，但是，在新能源消纳问题的解决过程中，仍旧存在部分企业无法解决的问题，这就要求国家要出台相关政策法规，引导新能源行业的发展，以及其消纳产业的发展。同时，通过国家以及政府出台的相关政策，有利于研发探索出解决新能源消纳的技术，而这些研发的新技术，能够有效的从源头上降低新能源产能过剩的问题现象，并且，这些相关的政策法规，也能够避免市场出现混乱现象。 结语 综上所述，随着我国能源的快速发展，虽然，在能源利用方面取得了显著成就，但是，在能源利用过程中存在严重的产能过剩现象。因此，为了有效的解决新能源产能过剩现象，要注重从技术、市场、政策方面提出有效的解决措施，有利于提高我国新能源消纳的水平，从而促进我国新能源行业的持续发展。 参考文献 [1]于雄飞,孔大喜,徐国新.基于战略视角看待火电与新能源消纳之间的矛盾[J]. 中国能源,2017. [2]舒印彪,张智刚,郭剑波,张正陵.新能源消纳关键因素分析及解决措施研究[J].中国电机工程学报,2017,1(37):1-8.
可再生能源消纳问题和解决手段
新形势下提升可再生能源 消纳的途径研究提纲 一可再生能源利用情况 据国际能源署预测，到2020年，全球能源供应增量中三分之二将来自新能源，2035年新能源将成为世界第二大电力。全球新能源的飞速发展将为我国新能源的发展提供动力和重大机遇。 1.1 世界主要国家新能源发展情况 （1）化石能源累计装机容量占比持续下降，由2013年66.1%降至65.1%。新能源累计装机容量占比持续上涨，由2013年的9.5%上涨至10.9%。截至2015年末新增可再生能源发电装机容量约147GW，为历年最高，其中太阳能装机227GW，风能装机433GW。在全球发电量中可再生能源电力占23.7%，其中水力发电占16.6%，风能3.7%，太阳能1.2%。在全球可再生能源发电容量中，中国以199GW排名第一，美国、德国分别以122GW、92GW位居第二和第三。 （2）根据全球风能理事会统计， 2014年全球风电年新增装机容量51.47GW，创历史新高突破50GW大关，年增长率44％。这一年风电市场的良好表现主要得益于亚洲市场的突出表现，亚洲市场在中国的强劲拉动下实现了26GW的创纪录装机容量。此外，非洲市场也实现了巨大的突破，有近1GW的装机容量来自北部非洲的摩洛哥和南非。拉丁美洲的市场在巴西的拉动下呈现出遍地开花的局面，装机容量达到3.75GW。欧洲和北美继续维持其市场规模，欧洲装机12.86GW，北美洲装机7.36GW。至2014年底全球风电累计装机量达到了369.60GW，同比增长16%。与过去20年内平均增长率相比，风电累计市场的增长速度正在缓慢降低。风电装机超过10GW的国家有6个,这六个国家包括中国（114GW），美国（65GW），德国（39GW），西班牙（23GW），印度（22GW）和英国（12GW）。 （3）2014年，中、日、美、英排名前四，均超越了德国、意大利、西班牙这些传统欧洲光伏大国。其中，中国和日本的新增并网装机容量超过了全球新增40GW中的一半。发展中国家南非和印度也开始崛起。
提高新能源消纳能力的电力系统调度研究
提高新能源消纳能力的电力系统调度研究 发表时间：2018-11-16T20:52:59.000Z 来源：《基层建设》2018年第28期作者：代涛涛朱卫卫黄培龙[导读] 摘要：如今大规模新能源接入电网消纳的模式在国内外得到了良好且迅速的发展，已开始展现出极为显著的社会及环境双重效益。 国网新疆电力有限公司新疆乌鲁木齐 843000 摘要：如今大规模新能源接入电网消纳的模式在国内外得到了良好且迅速的发展，已开始展现出极为显著的社会及环境双重效益。因此，当代电力行业在发展的过程中，应提前从电网的设计、规划等方面考虑新能源接入后对电网的影响，且应注重基于新能源消纳的基础上构建相应的电力系统调度，以期达到良好的系统运行及新能源消纳状态，并就此达到电力系统调度优化目标。本文对提高新能源消纳能 力的电力系统调度进行分析研究。 关键词：电力系统；新能源；消纳能力 1新能源消纳概念分析 新能源消纳与完全接纳新能源间存在着一定的差异性，即新能源消纳不等同于不惜一切代价接受新型能源，因而在对当前新能源进行应用的过程中应注重对消纳新能源因素展开全面的行为调查，继而通过对调查结果的整合实现能源的平衡发展状态。在电网规划工作开展的背景下，网架结构的选择将在一定程度上影响能源消纳能力的提升，因此，电力规划专业在电网发展的过程中不断完善电网规划方法，继而在此基础上达到稳定的系统运行状态，力求最优的新能源消纳能力。 另一方面，电网企业将规划的电网规划情况以及新能源最大接纳的能力报备至政府，在政府部门的指导下，电网企业与新能源发电企业共同在接纳“红线”允许的范围内互相磋商，以满足最大、最优的新能源接入发电。对于超出电网接纳能力的新能源规划建设部分，应坚持杜绝接入。待政府、电网企业、发电企业共同协商，对电网形成新的规划、提高电网对新能源接纳的能力后，方可允许新增新能源发电企业再行接入。以此形成良好的“三方会谈”机制，共同促进电网及新能源的良好发展。 新能源消纳概念的提出，大大增加了电网规划、外界协调等难度。只有提高重视程度，规划理论结合电网生产运行实际，不断的积累经验，真实了解供需矛盾，才能满足电网对新能源的最优接入，满足大规模新能源发展的迫切需求。 2研究现状 2.1现阶段常见新能源发电形势分析 目前，新能源应用最为广泛的两种类型：风力发电以及光伏发电两种类型。 首先，风力发电形式的角度上来说，2017年出台的《关于可再生能源发展“十三五”规划实施的指导意见》，明确提出2017至2020年，全国计划累计新增风电装机11041万千瓦，2020年规划并网12600万千瓦，到2020年，我国风电装机将达28600万千瓦。因此，我国对于风力发电这种新型能源的政策引导力度不断加强，风力发电项目建设力度正呈现出较为显著的发展趋势，继而导致大规模风电并入电网的情况，在风电装机大省出现供需关系的微妙变化，同时受制于外送断面等电网安全约束，弃电矛盾日益突出。 其次，从光伏发电形式的角度上来说，我国在有关这种新能源发电形式的研究与应用比较成熟。2017至2020年四年的光伏电站建设规模共计8650万千瓦，为国内光伏市场提供了明确的市场规模预期，对光伏发电市场的发展具有有效的引导作用。同样，受制于电网接纳能力及电网安全约束，弃电矛盾将日益突出。 2.2新能源发电侧储能系统 由于新能源发电具有间歇性、波动性和难预测性的特点，大规模的接入势必导致电网调节困难，因此会造成大量的弃光弃风问题，在新能源发电侧增加储能系统可以很好的解决这些问题，把消耗不掉的电量储存起来，在发电不足或用电高峰时放出，可以使发电趋于平滑、稳定。具体解决方案有主要两种，第一是各新能源场站建设分布式存储装置，举例说：各新能源电站增加储能装置，这个储能装置可以充分按照电网供需情况进行调节，可以使多余新能源电力进行存储，在电网需要的情况下按需进行送出，这种方案的好处是电力分布式储存，投资较为分散，并由各新能源场站承担，但不便于电网管理和调度，部分场站的储能装置若因检修或者其他原因停运，造成的缺额电网企业无法掌握，可能导致电网调峰容量的不足。第二种是在新能源弃电侧建设抽水蓄能电站，抽水蓄能电站与一般水力发电站不同，不同之处在于抽水蓄能电站有上、下水库、发电机（抽水机）组成，故其具备存储电力的能力，这种方案需要增加大量设备，场地限制，投资成本较高，因其实现方式为集中控制，方便电网调度及对其备用数据的掌握，对电力系统的负荷变化做出迅速反应，对电力系统的频率也能起到很好的调整作用，在大规模新能源装机的电网中，抽水蓄能电站可以使电网成为高质量、高稳定性的电网调峰手段，便于电网企业管理和充分使用。 3新能源消纳调度模型 在该系统中，消纳的范围往往是因需而变的，对于某一特定阶段来说，风力转换成电力的最大值一般都具有固定性特点。这也就是说，这一阶段的消纳上限只适用于本阶段，不用对其进行阶段延用，否则会出现数据错误的情况，进而影响整个转化效率。因而，该系统进行阶段化负荷检测十分必要。 对于系统负荷检测，必须要清楚系统的状态、能量接收、消纳等的数据，在保证数据不变的前提下，对负荷容量进行演算、推测，并设计出最能节省成本的方案。至于演算的公式依据，则如下： 对于该公式的设定，是以各数据趋于完美情况为基础的，因而，这种公式所得出的最终成本数据无限接近于零。这显然与现今的经济投资现状不符。因而，在实际的过程计算中，我们还要考虑机组问题，确定机组出力情况，并根据该项数值进行范围界定，尽量保证该范围处于可控情况之内。除此之外，我们还应该对风电转换的能量和时间进行预测，确定其消纳的大概范围，与最终的实际消纳形成对比，保证二者之间差距不会过大，实现成本控制的高效化。最后，本系统的工作还应该具有在线安全校核，这就要求控制人员在进行实际操作时，控制好风电转化的容量和速度，保证二者之间始终处于平衡状态。同时，相关人员还要对能源的接收和转换过程进行实施监督，保证传输的稳定性。 4新能源消纳与常规机组调度模型
2019年中国新能源消纳专题报告(一)
2019年中国新能源消纳专题报告●上篇 2019年8月
◆市场普遍认为，当下中国新能源发展面临两大约束条件——补贴和电网消纳。特别是当进入“十四五”补贴约束消除之后，电网将成为新能源发展的最重要 约束条件。我们经过前期调研和模型测算，发现事实并非如此。短期来看，消纳新能源的核心因素是需求，即发、用电量增速，新增用电量中新能源的比例尤为重要。长期来看，是否有市场化机制，确保低边际成本的新能源电力在存量市场替代传统能电力，决定了中长期新能源的发展空间。◆过去几年，扣除电网消纳措施后新增用电量中新能源所占比重比例远低于市场想象，仅为10%左右，腾挪空间很大。2018年我国用电量自然增长带来的风电、 光伏发电量增量约为546亿千瓦时，占全社会新增发电量增量比例仅为10%。我们预计，2019-2020年我国用电量自然增长带来的新能源电力消纳量分别为509/713亿千瓦时，占比分别提升至15%-20%，新增用电量中新能源所占比重能否大幅度提升，将是今明两年新能源消纳空间的重要决定力量。 图、2020年国网消纳措施边际改善明显，新能源电力消纳大幅度提升 资料来源：国家电网 1211 1209 1679 200400600800100012001400160018002018 2019E 2020E 全社会用电量自然增长 国网清洁替代 国网电能替代 国网火电灵活性改造 国网抽水蓄能 国网特高压跨区跨省输送、省间电力交易 国网省内市场交易 各类因素带来的电力消纳增量（亿千瓦时）
◆2019年消纳形势最为严峻，但仍然能够保证风+光合计70GW 空间。2020年将大幅度改善，电网保限电率对新能源压制作用持续递减。国家积极促进新能 源消纳主要措施包括：火电灵活性改造、抽水蓄能电站建设，特高压输电通道建设等，2018年电网通过以上消纳措施新增新能源电力消纳659亿千瓦时，2019年由于电网限电率需要直接降至5%以下，叠加用电量增速可能不及预期，因此形势最为严峻。2020年，限电率不再大幅度下调，且各项消纳保障措 施边际作用逐步强化，国内新增风电消纳空间分别为27.2/34.4GW ，新增光伏消纳空间规模分别为47.9/56.3GW 。 ◆投资建议：电网积极促进新能源消纳，叠加用电自然增长带动的新能源发电量增长，新能源发展有望步入良性轨道。风电、光伏行业加速平价，落后产能逐 步退出，行业集中度有望进一步提高。推荐：隆基股份、通威股份、金风科技、天顺风能。◆风险提示：国网促进新能源消纳的措施落地进度不及预期；全社会用电量增速大幅度减缓。 图、预计2019-2020年我国风电装机规模分别为27.2/34.4GW 资料来源：国家电网 图、预计2019-2020年我国光伏装机规模分别为47.9/56.3GW 资料来源：国家电网 20.3 20.3 20.3 29.827.2 24.7 37.934.4 30.9 0.0 5.010.015.020.025.030.035.040.045.050.0乐观 中性悲观 2018风电装机规模 2019风电装机规模 2020风电装机规模 44.2 44.2 44.252.447.9 43.4 62.156.3 50.5 0.0 10.020.030.040.050.060.0 70.0 80.0乐观 中性悲观 2018光伏装机规模 2019光伏装机规模 2020光伏装机规模
解析可再生能源电力“消纳难”等问题
解析可再生能源电力“消纳难”等问题 近年来，我国电源结构继续优化。截至2018年一季度，我国可再生能源发电装机达到6．66亿千瓦，占比约36．9％。但同时，可再生能源发电行业出现了连年限电——这深刻反映出我国现行电力规划、运行和体制机制模式，已越来越不能适应可再生能源发电行业发展，电力行业体制机制存在深层次矛盾。 存在“限电问题加重”风险 为落实“减少煤炭消费、增加清洁能源比重、推动能源革命”战略任务，我国必须持续提高可再生能源发电装机和电量比重。如果不在体制机制上进行深层次变革，未来消纳可再生能源电力的难度将越来越大，存在“限电范围扩大”和“限电量增加”的风险。所以，必须采取全方位、系统性的应对措施。 近年来，我国可再生能源发电装机不断提升。据中电联统计，2017年底全国发电装机容量17．8亿千瓦，同比增长7．6％。其中，水电装机容量为3．41亿千瓦（含抽水蓄能0．29万千瓦），占全部装机容量的19．2％；并网风电装机容量1．64亿千瓦，占全部装机容量的9．2％；并网太阳能发电装机容量1．30亿千瓦，占全部装机容量的7．3％。 可再生能源发电量继续保持高速增长。2017年全国全口径发电量6．4万亿千瓦时，同比增长6．5％。其中，水电发电量1．2亿千瓦时，同比增长1．7％，占全国发电量的18．6％，并网风电和并网太阳能发电量分别为3057亿千瓦时和1182亿千瓦时，同比分别增长26．3％和75．4％，合计占全国发电量的比重达到6．6％。 可再生能源消纳总体有所改善，但解决限电难度愈加增大，存在限电范围扩大和电量增加的风险。 通过落实可再生能源目标引导制度、实施可再生能源保障性收购制度、建立新能源消纳和投资预警制度、优化电网运行调度和火电灵活性运行、推进本地区和跨省区电力市场化交
上海市可再生能源电力消纳保障实施方案
附件 上海市可再生能源电力消纳保障实施方案 根据《国家发展改革委国家能源局关于建立健全可再生能源电力消纳保障机制的通知》（发改能源〔2019〕807号）、《国家发展改革委办公厅国家能源局综合司关于印发省级可再生能源电力消纳保障实施方案编制大纲的通知》（发改办能源〔2020〕181号）、《国家发展改革委国家能源局关于印发各省级行政区域2020年可再生能源电力消纳责任权重的通知》（发改能源〔2020〕767号）等文件要求，为做好上海市可再生能源电力消纳保障工作，结合本市实际，特制定本实施方案。 一、消纳责任权重分配 （一）承担消纳责任的市场主体 本市承担消纳责任的市场主体（简称“责任主体”）共有2类：第1类为售电企业，包括国网上海市电力公司（简称“市电力公司”）、各类售电公司（包括独立售电公司、拥有配电网运营权的售电公司）。市电力公司承担非市场化用户考核责任，包括居民、农业、重要公用事业、公益性服务用户以及其他不通过电力市场购电的用户。 第2类为电力用户，包括通过电力市场购电的电力用户（不包括通过售电公司代理购电的电力用户）、拥有自备电厂的企业。本市电力市场交易开展前，及时有效完成相关分月需求用电量上报的电力用户即视为通过电力市场购电的电力用户。
（二）消纳责任权重和消纳量考核 1、全社会消纳责任权重。市发展改革委按照国家和市政府工作要求，按年度下达可再生能源电力总量消纳责任权重（简称“总量消纳责任权重”）和非水电可再生能源电力消纳责任权重（简称“非水电消纳责任权重”）。2020年，本市总量消纳责任权重为32.5%，非水电消纳责任权重为4.0%。 2、责任主体消纳量目标。本市网损、公用电厂厂用电对应的消纳量由全社会共同承担，农业用电免于消纳责任权重考核。各责任主体消纳量考核目标如下： 总量消纳量目标=责任主体年售电量（用电量）×K×总量消纳责任权重； 非水电消纳量目标=责任主体年售电量（用电量）×K×非水电消纳责任权重； 系数K=全社会用电量/（全社会用电量-网损-公用电厂厂用电）。 拥有自备电厂企业考核电量为自备电厂自发自用电量（含厂用电），向市电力公司购买电量计入市电力公司售电量。上海石电能源有限公司暂不列为责任主体，其向市电力公司购买电量计入市电力公司的售电量。 3、消纳责任权重核减。因自然原因、重大事故、国家政策调整、输电通道故障等因素导致可再生能源发电量显著减少或送出受限的，在报请国家能源局相应核减消纳责任权重后，市发展改革委按核减后的消纳责任权重对责任主体进行考核。 二、消纳责任权重履行
提高新能源消纳能力的电力系统调度分析
提高新能源消纳能力的电力系统调度分析 摘要：新能源，重点在"新"，这不仅指其出现的时间短，更是指其产生的效应有 别于传统能源。因而，这种能源一经发掘，就被广泛的投入生产。但是，因为种 种原因，这种能源在实际生产中却没有发挥其应有的效力，究其根本，还是消纳 过程中出现了问题。本文旨在从各电力出发，探索其研究现状，并对各系统的消 纳成本进行规划和控制。 关键词：新能源；消纳能力；电力系统调度 当前，我国的主要发电方式是火力发电，火力发电会消耗大量的煤，给环境 造成污染，同时也造成了化石能源短缺的问题。随着能源和环境政策的转变，电 力企业的生产与电能使用的格局也发生了根本性的变革，新能源发电也逐渐由电 力系统的补充能源角色向替代能源角色转变。新能源具有清洁度高、可再生的特点，但是，其在使用的过程中实际的接收能源和能源的转换之间存在着差异，造 成成本的浪费，而且降低了整个转换过程的可靠性与安全性。因此，需要对转换 过程各电力系统的能源分配进行研究，从而提升新能源消纳能力。 一、研究现状 1.1风电型系统 在整个电力调度的过程中，风和火是重要的动力来源。然而，利用火力会造 成高污染，这就违背了发展的持续性和清洁性的相关原则。在风电产生之后，极 大地改善了环境协调的情况。风能产生于自然，依托于自然强大的创造能力，所 以就具有“无尽”的特性。与此同时，这种能源没有实体化形态，电力转换时不会 出现污染现象，这样不仅保证了能源消纳过程的环保性，而且也保证了消纳结果 的高收益性。然而，要利用来自于大自然的能源，也就意味着该种能源的产生时 间和产生质量会受制于自然，具体就表现在风能利用时间的不稳定性，利用效率 也不稳定。 1.2太阳能、风能的发电 能源使用不再依托于某一个单一能源，而是将所有可用能源进行了配对重组，形成两两互补的形式。这种模式旨在强化发电的效率，实现资源之间的互补与优化，以风和光为例，使用风能存在不稳定性，而光具有一定的稳定性和持续性， 这就很好地弥补了风能使用的缺陷。然而，虽然稳定性的问题得以解决，却出现 了电力供应不足的现象。同时，风、电、水等的结合虽然会产生稳定性强、流量 充足的电力，但这种大流量却也对系统造成了较大的冲击力，使得系统超负荷运转，造成了系统原本消纳能力得不到充分发挥的结果。 二、电网新能源消纳 由于发电厂（火电、水电、核电、风电等）发电后都会经过电网进行传输， 不能对电能方便地进行储存，若当时不用掉就会造成资源的浪费，因此这就需要 将剩余的电能经过电能调度输送到有电能需求的负荷点，这个过程就称为能源的 消纳。电网、负荷、电源是影响新能源消纳的关键因素，要提升新能源的消纳能 力可以从电力系统调度入手进行分析和研究。 三、风电系统调度模型 在风电系统中，能源的消纳范围往往是根据需要而变化的，对于某一特定的 阶段来说，风力转换为电能的最大值一般具有固定性的特点。也就是说，在这一 阶段消纳的上限只适用于本阶段，不需要对其进行阶段延用，否则数据会出现错误，影响整个的转化效率。因此，对风电系统进行阶段化的负荷检测十分必要。
含高比例可再生能源电力系统灵活性规划及挑战
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｅｐｓ‐ｉｎｆｏ．ｃｏｍ 含高比例可再生能源电力系统灵活性规划及挑战 鲁宗相，李海波，乔 颖 （清华大学电机工程与应用电子技术系，北京市１０００８４） 摘要：未来高比例可再生能源的随机变化特性将给电力系统运行灵活性带来前所未有的挑战，对 系统的灵活性资源进行规划成为必要的研究工作。对含高比例可再生能源电力系统灵活性规划的研究动态进行评述，首先分析了高比例可再生能源电力系统的基本特征，给出了电力系统灵活性的定义、主要灵活性资源类型和灵活性平衡原理，然后介绍了灵活性定量评价指标体系，最后，提出了电力系统灵活性协调规划的核心内容及求解思路、存在的关键难题及技术解决思路。关键词：高比例可再生能源；灵活性评价；多时空尺度；电力系统规划 收稿日期：２０１５‐１２‐１５；修回日期：２０１６‐０１‐２２。上网日期：２０１６‐０３‐０１。 国家科技支撑计划资助项目（２０１３ＢＡＡ０１Ｂ０３）；国家电网公司科技项目（ＳＧＴＹＨＴ／１４‐ＪＳ‐１８８）。 ０ 引言 当今人类社会面临能源安全和气候变化的严峻挑战，传统能源发展方式难以为继，可再生能源大规模利用，推动了能源清洁化、低碳化、智能化发展，联合国２００２年约翰内斯堡世界环境发展大会将可再 生能源发展纳入其千年发展目标［１］ 。高比例可再生能源发电成为全球广泛关注的未来电力系统场景。欧洲专家提出２０５０年在欧洲和北非实现１００％可再生能源电力系统的技术路线图［２］；美国可再生能源国家实验室在可再生能源电力未来蓝图研究中提出美国２０５０年将实现８０％电力来自可再生能源［３］；中国相关研究机构发布的枟中国２０５０高比例可再生能源发展情景暨路径研究枠报告提出，中国 ２０５０年要实现６０％电力来自可再生能源［４］ ，届时风电和太阳能发电装机容量将分别达到２３９６ＧＷ和２６９６ＧＷ，发电量占比分别为３５．２％和２８．３５％，包括水电等在内的可再生能源发电量占比将达到８５．８％。 高比例可再生能源接入的未来电力系统中，风电和太阳能将成为电力供应的重要支柱，其风、光资源的随机性和波动性，导致电力系统本征特性改变，需要重新探讨其规划和运行机制。枟中国２０５０高比例可再生能源发展情景暨路径研究枠报告中给出了２０５０年高比例可再生能源场景下典型日全国发电机组调度曲线（见附录Ａ图Ａ１），可以看出，高比例 可再生能源系统主要有以下特征：①基本取消了“基荷”发电厂（核电除外），常规火电机组在日内启停，可再生能源承担了较大的电力需求，并通过水电厂、燃气电厂灵活调节实现对新能源波动性的互补；②常规电源在大多数时刻（如０９：００到１９：００）渗透率较低（不足５０％），甚至在中午光伏满出力时段，全部电力需求几乎全部由新能源承担，火电接近技术下限出力运行，下调潜力几乎用尽；③系统内的电力电子接口电源比例剧增，系统惯性大幅下降。这些特征对电力系统的影响是根本性的，整个电力系 统规划和运行机制必须进行革新［５］ 。 从中国发展现状来看，充裕的灵活调节资源已成为系统运行的必需条件。目前的风电装机容量已经突破１００ＧＷ，太阳能发电装机容量也突破３０ＴＷ，处于世界领先地位，但是中国的弃风、弃光率一直居高不下。近５年全国弃风率统计平均值为１２．６％，东北、华北和西北地区多数大型风电基地的 弃风率甚至超过２０％［６‐８］ ，而欧洲大多数国家及美 国的弃风率能保持在５％以下［９‐１０］ 。中国不同地区弃风的原因各异，如内蒙古、冀北和甘肃电网主要是由于外送通道不足，而东北三省严重弃风的主要原 因是调峰能力不足［１１］ ，但归根结底都是系统灵活性不足。调峰问题导致弃风的核心原因是电源结构灵活性不足，而外送问题导致弃风的核心原因是电网灵活性不足。引入储能乃至考虑负荷需求响应机制来减小弃风、弃光的研究，其本质也是增加系统的灵活调节能力。可见，中低比例可再生能源的现阶段，灵活性不足导致了局部区域局部时段的弃风、弃光问题，未来的高比例可再生能源电力系统场景下，若灵活性不足，后果会更加严重，甚至导致系统无法正 ７ ４１第４０卷 第１３期 ２０１６年７月１０日Ｖｏｌ．４０Ｎｏ．１３Ｊｕｌｙ１０，２０１６ ＤＯＩ：１０．７５００／ＡＥＰＳ２０１５１２１５００８
浅谈新能源消纳措施分析
浅谈新能源消纳措施分析 摘要：随着我国经济技术的发展，对新能源的开发越来越重要。在新能源发电 大力发展的背景下,新能源出力的不确定性与随机性将对传统规划带来深刻的影响,由于我国用电增长速度的放缓和火电等新增电力装机的快速增加，核电等新能源消纳问题逐步成为社会关注的焦点。到可同时满足新能源消纳需求与系统优化运行需求的优化规划研究方案。 关键词：新能源消纳；措施 引言 近年来，我国新能源行业快速发展，取得了举世瞩目的成绩，但局部地区消纳矛盾逐渐凸显，出现了较为严重的弃风弃光问题。本文总结了我国新能源的发展形势和弃风弃光特点，分析了弃风弃光的原因，并分别从电源侧、电网侧和用电侧提出了促进大规模新能源消纳的技术措施。 1 电力新能源的概念和特性 我国目前正处于社会经济发展的关键阶段，对电力能源的需求量非常大。就目前我国电力能源的发展现状而言发电方式主要有：火力发电、水力发电、风能发电、太阳能发电、核能发电等，新能源发电所占的比例不足总发电量的5%。 火力发电是通过燃烧煤炭、石油等不可再生能源进行发电，消耗的能源非常大，而且会对周围的生态环节造成严重污染。在不可再生能源日渐枯竭的背景下，开发新能源进行发电就显得尤为迫切。所谓新能源指的是除了传统能源之外的一切可利用和可推广的能源。在电力系统新能源指的是利用相应的科学技术对可再生能源进行开发利用，然后应用在电力领域当中，比如：水能、风能、沼气能、太阳能等。而且新能源在发电应用中，并不会对周围的环境和人群造成影响。 2 提高电力新能源消纳的具体措施 2.1 开展区域群堆管理，有计划开展停堆换 料维修适度参与调峰从核电厂的安全性和经济性考虑，核电业主通常利用换料期间，集中安排机组的部分预防性和纠正性维修项目以及部分改造项目，这就是通常所说的核电厂换料大修。在现有核电机组群堆管理的经验基础上，核电业主应组织权威专家根据电网负荷变化情况，开展所在电网区域范围内所有核电机组的维修计划论证，所有机组统一调度，优化群堆大小修、换料计划。以部分机组停堆换料或大修、小修的形式承担调峰责任，力求核电机组整体安全运行和效益最大化。 2.2 适度购买电力辅助服务 电力市场辅助服务是指为维持电力系统的安全稳定运行或恢复系统安全，以及为保证电能供应，满足电压、频率质量等要求所需要的一系列服务。辅助服务分为以下几类：一是与频率稳定相关的服务，包括调速控制、自动发电控制、有功备用服务（旋转备用和非旋转备用）；二是与电压稳定相关的服务，主要指无功支持和电压控制；三是与暂态稳定相关的服务，包括甩负荷及自动解列，PSS 稳定控制等服务；四是其他类型的辅助服务，如黑启动服务和电能质量服务。辅助服务市场建设是电力市场建设的重要组成部分，核电企业应适当考虑参与电力辅助服务机制。按效果补偿的原则，建议核电企业将机组设备利用小时数超出7000h以上的发电收入的一部分用来购买辅助服务，保持核电和电网安全运行。