新一代電力係統（tǒng）將解決新能源並網輸送難題

電力係統（tǒng），被稱為地球上最複雜（zá）的人造係（xì）統。風電、太陽能等新（xīn）能源的加入（rù），使這個複雜係統更加令人“頭痛”。

“大規模風電、太陽能光伏電站是靠天發電的，不像火電可以被（bèi）靈活控製。它們的輸出功（gōng）率具有隨機波動性和不可準確預測性，造成了電力係統的調度運行（háng）非常困（kùn）難。”華北電力大學電氣與電子工程學院院長李庚銀說。

在我國，新能源的儲（chǔ）量非常豐富，特別是風電和太（tài）陽能發電，都具有大規模開發（fā）的可行（háng）性。按照李庚銀的估計，到2020年新能源會占到能源消（xiāo）費（fèi）的15%左右，已經成為重要的“替（tì）代能源”;到2030年預計新能源將占能源消費的25%左（zuǒ）右，成為“主流能源”;到2050年，這一比例將會達到（dào）40%左右，新能源將（jiāng）成為“主導能源”。

然而，新能源發電領域（yù）早已（yǐ）冰火兩（liǎng）重天。一（yī）方麵，風電、太陽（yáng）能發電得到追捧，大力開發包括（kuò）風能、太（tài）陽（yáng）能、生物質能、核能在內的新能源，早已成（chéng）為實現能源和環境可持續發展的必然選擇;另（lìng）一方麵，電源結構性矛盾非（fēi）常突出，缺少快速響應新能源（yuán）電力隨（suí）機波動（dòng）性的調峰能力，大規模新能源電力的消納麵臨挑戰，棄風、棄光現象嚴重。

除了入網問題外，輸送也讓電力係統變（biàn）得更複雜。“我們的能源基地，無論是傳統的火電、水電，還是新能源電力，大部分集中在西南、西（xī）北、華北北（běi）部（bù）、東北，而電力負荷中心基本都在東南沿海地區，於是（shì）西電東送成為必（bì）然趨勢，而這種大容量、遠距離的輸送，使得電力係統的運行控製變得非常複雜。”李庚銀說，目（mù）前，我國在建和建成的最遠輸電距離已經超（chāo）過（guò）三千公裏。

在傳統電力生產（chǎn）格（gé）局受到挑戰的情況下，科（kē）學家提出了（le）一（yī）個新概念——係能源電力係統。李庚（gēng）銀介紹，電力係統要在（zài）隨機波動的負荷和隨機波動電源之間，實現能量的供（gòng）需平（píng）衡，其結構形態、運行控製方式以及規劃建設（shè）、管理都會發生根本性（xìng）的變革，所以形成了以新能源電力生產傳輸消費為（wéi）主體的新一代電力係統，即新能源電力係統（tǒng）。

這（zhè）並不（bú）是我國僅有的概念。2008年，德國提出了*********能源互聯網項（xiàng）目“E-Energy”，利（lì）用信息和通信技術（shù）開發新的解決方（fāng）案，以滿足未來以分布式能源供應為主的電力係統需求。針對可再生能源的日益普及，美國能源部也（yě）提出（chū）了FREEDM項目，其理念是在電力電子、高速數字通信和分布控製技術的支撐下，建立具有智慧功能的革命性電網構（gòu）架，吸納大量（liàng）分布式能源。

對於“新能源電力係統”，我國科學家要研究的內容還不少。“我們要從電網的響應、電（diàn）源的響應、負荷（hé）的響應三（sān）個角度挖掘其內涵。”李庚銀說，從電網的角度，要研究新型電網結構（gòu），包括特高壓輸電、電網智能（néng）調度及（jí）控製安全防禦等;從電源的角（jiǎo）度，要研究電網友好型先（xiān）進發電技術、多（duō）能（néng）源互補和火力發電的產業運行等;從（cóng）負荷的角度，要研究（jiū）可平移負荷資（zī）源的利用與儲能、新（xīn）型用電方式和供需機製等。

“現在，這個研究工作還（hái）是在（zài）理論研究階段、方法研究階段（duàn），沒有形（xíng）成能夠在（zài）電力市場應用的產業化軟（ruǎn）件，但是我們（men）有一些計算（suàn）實例，希望在未來幾年能夠（gòu）進一步得（dé）到企（qǐ）業的支持。”李庚（gēng）銀說。