【中國環(huán)保在線 名家論談】在混合能源時(shí)代，要讓新能源電力由補(bǔ)充能源發(fā)展為替代能源，并終成為主導(dǎo)能源，還有許多難關(guān)需要攻克。近日，中國工程院院士、華北電力大學(xué)校長劉吉臻，對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀、未來前景做了點(diǎn)評(píng)。

　　　　近日，中國工程院院士、華北電力大學(xué)校長劉吉臻，對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀、未來前景進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。在他看來，如今能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)開啟實(shí)戰(zhàn)模式，邁向了戰(zhàn)略實(shí)施、共同行動(dòng)階段。在推進(jìn)過程中，應(yīng)把握混合能源時(shí)代的發(fā)展規(guī)律，不斷克服相關(guān)技術(shù)、體制挑戰(zhàn)，構(gòu)建新能源電力系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形態(tài)、運(yùn)行控制方式以及規(guī)劃建設(shè)與管理等方面的深刻變革，才能保證實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略目標(biāo)。
　　
　　面對(duì)不斷增長的能源需求、傳統(tǒng)化石能源的日益枯竭、生態(tài)環(huán)境的持續(xù)惡化，一場將改變?nèi)祟惸茉瓷a(chǎn)和消費(fèi)方式的能源革命正在范圍內(nèi)興起。這場革命的核心，是大限度地開發(fā)利用以低碳和可再生為特征的新能源，大幅度提高能源利用效率，讓能源產(chǎn)業(yè)向、清潔、智能化方式轉(zhuǎn)變。由中國首倡的能源互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略構(gòu)想，很好地契合了這一時(shí)代主題。
　　
　　風(fēng)能、太陽能資源，也和水能、化石能源一樣，分布并不均衡，例如在我國，80%以上的風(fēng)能、太陽能分布在西部、北部地區(qū)，而70%以上電力需求集中在東中部地區(qū)，因此同樣需要大范圍資源配置技術(shù)。建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)，為優(yōu)化新能源配置提供了有效途徑，也是新能源時(shí)代能源配置的必然選擇。
　　
　　此外，局部電力系統(tǒng)難以滿足平抑大規(guī)模新能源發(fā)電出力隨機(jī)波動(dòng)性的需求，只有以大電網(wǎng)為平臺(tái)，大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)多種能源類型電源的優(yōu)化控制，才能利用不同地域之間的時(shí)區(qū)差、季節(jié)差、資源稟賦差等因素，大限度地實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)的電能實(shí)時(shí)平衡。從系統(tǒng)論的角度看，配置也是優(yōu)選擇。
　　
　　因此，能源互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略構(gòu)想一經(jīng)提出，很快獲得了多方支持與認(rèn)同。我們很高興地看到，在中國倡議一周年之際，能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)便已經(jīng)邁向了戰(zhàn)略實(shí)施、共同行動(dòng)階段。
　　
　　未來，隨著新能源并網(wǎng)比例不斷提高，電力系統(tǒng)既要面對(duì)隨機(jī)波動(dòng)的負(fù)荷需求，還要面對(duì)不確定的電源輸入，這就要求其結(jié)構(gòu)形態(tài)、運(yùn)行控制方式以及規(guī)劃建設(shè)與管理等方面都要進(jìn)行革命性升級(jí)。這不是一夜之間就能實(shí)現(xiàn)的事，經(jīng)過100多年的發(fā)展改進(jìn)，目前龐大的電力系統(tǒng)已經(jīng)是復(fù)雜的人造系統(tǒng)工程，其革新過程不可能一蹴而就，只能逐漸演化。因此，實(shí)現(xiàn)以新能源為主導(dǎo)的能源互聯(lián)網(wǎng)，需要一個(gè)較長的過渡時(shí)期。
　　
　　大變革：新能源電力系統(tǒng)
　　
　　構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)，現(xiàn)有電力系統(tǒng)需要進(jìn)行深刻變革。
　　
　　電力系統(tǒng)的基本功能，是保證電能的供需平衡。在以火電、水電、核電為主導(dǎo)的傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中，一次能源是可以儲(chǔ)存的，因而電能輸出是可控的，電力系統(tǒng)可以進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測與機(jī)組優(yōu)化調(diào)度，通過變更發(fā)電側(cè)功率來滿足用電側(cè)隨機(jī)波動(dòng)的需求，從而保證電能的供需平衡與電網(wǎng)的安全穩(wěn)定。
　　
　　而以風(fēng)能、太陽能為代表的新能源發(fā)電，與傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)的大區(qū)別就在于，一次能源是不可儲(chǔ)存的，進(jìn)而風(fēng)能、太陽能的隨機(jī)波動(dòng)性決定了其發(fā)電功率的隨機(jī)波動(dòng)性。當(dāng)大規(guī)模新能源電源接入電網(wǎng)以后，就要求電力系統(tǒng)從原來的“一次能源可儲(chǔ)、二次能源可控”模式，升級(jí)為在隨機(jī)波動(dòng)的負(fù)荷需求與隨機(jī)波動(dòng)的電源之間實(shí)現(xiàn)電能供需平衡的新模式。
　　
　　如果掌握了大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)，可以在一定程度上化解上述矛盾，但目前的儲(chǔ)能技術(shù)尚無法實(shí)現(xiàn)電荷大容量、大功率存儲(chǔ)，所以需要從調(diào)整電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形態(tài)與運(yùn)行控制方式出發(fā)，用動(dòng)態(tài)思維來解決。理想的新電力系統(tǒng)需要滿足三方面響應(yīng)機(jī)制，即電源響應(yīng)、電網(wǎng)響應(yīng)、負(fù)荷響應(yīng)，我們可以將滿足這些要求的電力系統(tǒng)稱為“新能源電力系統(tǒng)”。
　　
　　電源響應(yīng)就是要實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)電功率的靈活控制。一方面，要研究的風(fēng)能、太陽能功率預(yù)測方法、大規(guī)模新能源發(fā)電基地的功率分配策略，以及靈活的新能源發(fā)電單元功率控制技術(shù)。另一方面，也要意識(shí)新能源發(fā)電功率輸出的強(qiáng)隨機(jī)波動(dòng)性本質(zhì)上是由一次能源特性決定的，不可能徹底改變，因此必須有火電、水電等可控裝機(jī)進(jìn)行多源互補(bǔ)。依靠互補(bǔ)特性，可以有效地突破大規(guī)模新能源電力并網(wǎng)導(dǎo)致的電源功率隨機(jī)波動(dòng)問題。