中國工程院院士 郭劍波
我國已成為風電和光伏發(fā)電發(fā)展最快的國家。截至2019年年底，全國風電裝機2.09億千瓦，光伏發(fā)電裝機2.04億千瓦，新能源占電源總裝機的比重超過20%。預計到2050年，全國超過一半的裝機將是新能源裝機，發(fā)電量5.8萬億千瓦時，占比超過40%。
新能源具有波動性和隨機性、低能量密度和低利用小時數(shù)等特性，新能源機組存在低抗擾性和弱支撐性的特點。隨著并網(wǎng)規(guī)模的擴大，新能源電力的高效消納和系統(tǒng)安全運行已成為亟待解決的世界性難題。
新能源裝機大規(guī)模并網(wǎng)對電網(wǎng)安全穩(wěn)定主要有以下幾方面影響。一是新能源裝機大規(guī)模接入導致系統(tǒng)慣量降低，有功調節(jié)能力下降。二是受制于新能源發(fā)電擠占常規(guī)機組開機空間，系統(tǒng)短路容量下降，無功備用降低，局部電壓穩(wěn)定問題凸顯。三是新能源裝機接入使得送受端之間隨機性和不確定性增加，功角穩(wěn)定特性復雜，對安控措施提出更高要求。
國網(wǎng)西北分部在國內率先推進新能源場站的快速頻率響應工作，完成了電網(wǎng)頻率擾動下新能源快速頻率響應系統(tǒng)性試驗，并具備了新能源場站快頻功能入網(wǎng)檢測能力，投入快頻功能的新能源場站規(guī)模截至今年4月已累計突破1000萬千瓦；持續(xù)推進直流近區(qū)風電場1.3倍耐高壓能力改造及認證，有效提高了直流高功率運行方式下近區(qū)新能源的利用效率；持續(xù)加強系統(tǒng)保護建設，加快二次防御體系整體升級，在保障新疆西北聯(lián)網(wǎng)通道安全穩(wěn)定的前提下，拓寬了東西電網(wǎng)潮流交換能力，提升了電網(wǎng)運營質效。
為實現(xiàn)我國“50%”的能源轉型目標，未來新能源裝機規(guī)模會進一步擴大。對于高比例新能源電力系統(tǒng)，必須持續(xù)加強系統(tǒng)特性及對新能源調節(jié)能力的研究，由重點研究并網(wǎng)控制向新能源組網(wǎng)研究轉變，加強新能源機組參與系統(tǒng)調頻調壓研究，增強其對電網(wǎng)的支撐能力，推動新能源長效健康發(fā)展。
