新一代電力係統將解決新能源並網輸送（sòng）難題

電力係統，被稱為地球上最複雜的人造係統。風電、太陽能等新（xīn）能源的加入，使這（zhè）個複（fù）雜係統更加（jiā）令人“頭痛”。

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

在我國，新能源的儲量非常豐（fēng）富，特別是風電和太陽能發電，都具有大規模開發的可行性。按照李庚銀的估計，到2020年新能源會占（zhàn）到（dào）能源消費（fèi）的15%左右（yòu），已經成為重要的“替代能源”;到（dào）2030年預計新能源將占能源消費的25%左右，成為“主流（liú）能源”;到2050年（nián），這一比例將會達（dá）到40%左右，新能源將成為（wéi）“主（zhǔ）導能源”。

然而，新能源發電領域早已冰火兩重（chóng）天。一（yī）方麵，風電、太陽能發電得到追捧，大力開發包（bāo）括風能、太陽（yáng）能、生物質能（néng）、核能在內的新能源，早已成為（wéi）實現能源（yuán）和環境可持續發展的必然選擇;另一（yī）方（fāng）麵，電源結（jié）構性矛盾非常突出（chū），缺少快速響應新能源電力隨機波動（dòng）性的（de）調峰能力，大規模新能源電力的消納麵臨挑戰，棄風、棄光（guāng）現象嚴重。

除了入網問（wèn）題（tí）外，輸送也讓（ràng）電力係統變得更複（fù）雜。“我們的能源基地，無論是傳統（tǒng）的火電、水電，還是新能源電力，大部分集中在西南、西北、華北北部、東北，而電力負荷（hé）中心基本都在東南沿海地區，於是西電東送成（chéng）為必然趨勢（shì），而這種大容量、遠距離的輸送，使得（dé）電力係統的（de）運行（háng）控製變得非常（cháng）複雜。”李（lǐ）庚銀說，目前（qián），我國在建（jiàn）和建成的最遠輸電距（jù）離已經超過三千公裏。

在傳統電力（lì）生產格局受到挑戰的情況下，科學家提出了一個新概念——係能源電力係統。李（lǐ）庚銀介紹，電力係統要在隨機波動的負荷和隨機波動電（diàn）源之間，實現能量的供需平衡，其結構形態、運行（háng）控製方式以及規劃建設、管理都會發生根本性的變（biàn）革，所以形（xíng）成了以新能源（yuán）電力生產傳輸消費為（wéi）主（zhǔ）體的新一代電力係統，即新能源電力係統。

這並不（bú）是我（wǒ）國僅有的概念。2008年（nián），德國提出了國家級能源互聯網項（xiàng）目（mù）“E-Energy”，利用信息和通信（xìn）技術（shù）開發新的解決方案，以（yǐ）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）提出了FREEDM項目，其理念是（shì）在電力電子、高速數字通信和分布控製技術的支撐下（xià），建立具有智慧功能的革命性電網構架，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（jiū）的內容還不少。“我們（men）要從電網的響應、電源的響應、負荷的響應三個角度挖掘其內涵。”李（lǐ）庚（gēng）銀說，從電網的角度，要研究新型（xíng）電網結構，包括特高（gāo）壓輸電、電網智能調度及控製安全防禦等;從電源的角度，要研究電網友好（hǎo）型（xíng）先（xiān）進發電技術、多能源互補和火力發電的產業運行等;從負荷（hé）的角度，要研究可平（píng）移負荷資源的（de）利用與儲（chǔ）能（néng）、新型用電方式和（hé）供需機製等。

“現在，這（zhè）個研究工作還是在理論研究階段、方（fāng）法研究（jiū）階段，沒（méi）有形成能夠在電力市場應用（yòng）的產業化軟件，但是我們有一些計（jì）算實例，希望在未來（lái）幾年能夠進一步（bù）得到（dào）企業的支（zhī）持。”李庚（gēng）銀說。