智能电网助推可再生能源消纳

“加快发展智能电网是实现我国工业转型升级，实现节能减排的客观需求。近年来全球大规模可再生能源装机容量不断增长，而我国增速最快，这些可再生能源都要依靠智能电网来消纳，目前迫切需要加快智能电网发展。”近日，在中国电机工程学会年会的智能电网技术与装备论坛上，工业和信息化部党组成员、办公厅主任莫玮如是说。数据显示，截至2016年6月底，中国风电并网容量达到1.37亿千瓦，太阳能发电并网容量达到6304万千瓦。中国电机工程学会副理事长兼秘书长谢明亮表示，预计到2020年中国风电并网容量将达到2.1亿千瓦，太阳能发电并网容量将达到1.1亿千瓦。

日前召开的国家能源委员会会议指出，要集中力量在可再生能源开发利用特别是新能源并网技术和储能、微网技术上取得突破，全面建设“互联网+”智慧能源，提升电网系统调节能力，增加新能源消纳能力。

工业和信息化部产业发展促进中心主任王伟在上述论坛表示，近年来，我国智能电网发展取得了举世瞩目的成就，特高压交直流输电、柔性直流输电、灵活交流输电等技术打破了国外垄断；大电网安全控制、可再生能源并网、分布式电源接入等方面位居国际前列。

据国家能源局公布的《2015年度全国可再生能源电力发展监测评价报告》，2015年弃风限电形势严峻，全国弃风电量339亿千瓦时，同比增加213亿千瓦时。“我国目前已经是全球第一风电大国，但是风电发电量还小于美国和德国。可再生能源规模化利用，最终要靠智能电网、合理规划来解决。”国家能源局监管总监李冶坦言。

《“十三五”国家科技创新规划》明确指出，要发展智能电网技术，重点加强特高压输电、柔性输电、大规模可再生能源并网与消纳、电网与用户互动、分布式能源以及能源互联网和大容量储能、能源微网等技术研发及应用。

“在新能源应用领域，智能电网建设要重点突破清洁能源大规模并网及高效利用、新能源发电调度运行与智能控制、大容量海上风电并网等关键技术，大幅提升清洁能源消费比重，最大限度地发挥出智能电网的整体效益。”谢明亮指出。

除此之外，智能电网的发展也要关注到工业领域，结构调整的趋势。莫玮表示，目前及未来较长一段时间，我国工业布局仍然以长三角、珠三角等东部沿海为主，沿海十二个省份电力消费量占全国比重的50%左右，但是，76%的煤炭资源和90%的陆地风能资源主要分布在西部的省份，能源资源和用电需求在空间分布上的差异决定了我国必须通过大规模西电东送来保障全国用电，这对智能电网建设提出了远距离、低损耗的迫切要求。另一方面随着丝绸之路经济带、长江经济带、京津冀一体化，东北振兴中西部地区相关政策的出台，承接产业转移，我国迫切需要智能电网同步规划和配套建设。

电热联合突破可再生能源消纳瓶颈

记者了解到，目前导致我国三北地区弃风弃光的因素主要有三个，一个是系统灵活性不足，二是三北地区电力系统装机以火电为主，调节能力偏弱。三是三北地区供热期长，系统中热电联产机组占比大，热点联产机组以热定电的运行模式进一步降低了系统的调峰期。

清华大学教授闵勇在上述论坛上指出，电热联合系统通过热电联产、电制热实现耦合，从而使得两个系统的运行产生相互影响，成为了电力和热力的耦合点。通过这个耦合点，电力系统和热力系统发生了关联性。

电力系统与热力系统的结合究竟将如何提升电力系统运行的灵活性？据闵勇介绍，电力系统和热力系统物理特性天然具有互补性，电能易传输、难存储，具有实现大规模能源资源调配的平台优势；热能难传输，易存储，热力系统中的热水、建筑围护结构和输配管网都具备一定的天然储热特性，在系统中再加入储能环节，时间常数可达到12到24小时，能够满足电力系统日调节的需求。电热联合系统中控制手段更多，调整空间更大，通过对电力热力协调互补能力充分利用，能够提升电力系统运行控制灵活性。

储能技术重要性逐渐凸显

由于可再生能源具有间歇性和波动性的特点，储能的缺失也成为了电网无法大规模消纳的原因之一。储能系统能够帮助可再生能源电站进行调峰和平稳输出，在不增加电网容量的情况下提升可再生能源的消纳能力。

2015年，国家能源局委托部分研究机构启动储能“十三五”规划课题研究工作，希望在未来能为储能行业的发展提供较为明确的政策指引和支持。事实上，智能电网、能源互联网正在深刻的影响着人类的发展，这些都离不开先进的储能技术。

中科院物理所研究员李泓在上述论坛表示，在国际上，日本、美国相关部门对各种储能技术都已有长远规划，我国也逐渐认识到了储能的重要性，在今年年初，储能领域被列入了《“十三五”国家科技创新规划》。国家电网也将大规模储能技术融入到了集成到电网管理以及后期清洁利用，正在根据产业链逐步布局。

李泓介绍说，目前我国的储能领域在基础研究、关键技术、示范项目、产业化和商业化都有不同部门设计。工信部和国家发改委也正在对一些项目进行产业化和商业化。在政策层面，国家发改委和能源局也正在编写储能产业发展指导意见。