11、電網(wǎng)到底能接納多少風(fēng)電?

雖然風(fēng)電是一種變化出力的電源，但是以往的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)以及詳細(xì)的風(fēng)電并網(wǎng)研究并未發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)在容納多少風(fēng)電方面存在明確的技術(shù)限制。一些國(guó)家已經(jīng)使用了大量的風(fēng)電。通過(guò)與歐洲其他地區(qū)的有限互聯(lián)，丹麥的風(fēng)電占比達(dá)到20%(高峰時(shí)達(dá)到43%)，德國(guó)達(dá)到7%(高峰時(shí)達(dá)到30%)，西班牙和葡萄牙達(dá)到11%(高峰時(shí)達(dá)到30%)。愛(ài)爾蘭風(fēng)電占9%(高峰時(shí)達(dá)到11%)。(編者注：此處為2010年數(shù)據(jù)，目前的比例有顯著提高。)

目前對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)比例沒(méi)有技術(shù)障礙，但是可能存在經(jīng)濟(jì)性限制，即風(fēng)電增加到一定程度時(shí)，被認(rèn)為其成本已經(jīng)超過(guò)其對(duì)系統(tǒng)的價(jià)值。從多年來(lái)全球大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)以及大量深入的風(fēng)電并網(wǎng)研究結(jié)論來(lái)看，風(fēng)電并網(wǎng)成本很低，由風(fēng)電增量帶來(lái)的價(jià)值減低也不會(huì)像預(yù)期那樣明顯。更直接地說(shuō)，有證據(jù)表明大范圍互聯(lián)電網(wǎng)可以接納的波動(dòng)電源電量(風(fēng)能和太陽(yáng)能)為高峰負(fù)荷的25%。美國(guó)東部和西部電網(wǎng)正在對(duì)更高接納能力的電網(wǎng)進(jìn)行研究。

其實(shí)，電網(wǎng)接納更多風(fēng)電，僅僅通過(guò)現(xiàn)有手段進(jìn)行規(guī)劃和運(yùn)營(yíng)是不夠的，需要對(duì)諸如輸送通道等基礎(chǔ)設(shè)施的投入、市場(chǎng)規(guī)則的改變，對(duì)發(fā)電方和電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)方的激勵(lì)和規(guī)范，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)和資產(chǎn)的優(yōu)化利用。

電網(wǎng)規(guī)劃人員和發(fā)電投資者在進(jìn)行設(shè)備采購(gòu)決策時(shí)要考慮到系統(tǒng)的靈活性，以適應(yīng)不斷增長(zhǎng)的負(fù)荷需求和老機(jī)組更新?lián)Q代的需要。系統(tǒng)靈活性包括降低最低發(fā)電水平、更好的升降斜坡率、更短的啟動(dòng)時(shí)間，以及在不增加材料疲勞或減少部件使用壽命的前提下設(shè)計(jì)周期循環(huán)。為增加系統(tǒng)靈活性，還要市場(chǎng)以及電價(jià)政策方面的配合。

風(fēng)電場(chǎng)可以通過(guò)輔助設(shè)施提高靈活性。在一些情況下，成本最小的調(diào)度策略可能會(huì)是限制風(fēng)電出力，在風(fēng)電大發(fā)時(shí)短時(shí)棄風(fēng)，或是讓風(fēng)電場(chǎng)提供有功調(diào)節(jié)。隨著風(fēng)電技術(shù)的不斷成熟和完善，風(fēng)電場(chǎng)可以向提供無(wú)功功率、電壓控制、頻率/控制器下降功能(頻率降低，控制器通過(guò)控制發(fā)電機(jī)從無(wú)負(fù)荷到滿負(fù)荷運(yùn)行來(lái)做出響應(yīng))的方向發(fā)展。

總結(jié)

風(fēng)能本身的波動(dòng)性使其區(qū)別于其他發(fā)電技術(shù)，由此產(chǎn)生了風(fēng)電是否能順利并網(wǎng)的疑問(wèn)。本文旨在解釋有關(guān)風(fēng)能的一些關(guān)鍵問(wèn)題。

盡管風(fēng)電是一種可變能源，電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商完全可以通過(guò)在處理負(fù)荷變化中積累的經(jīng)驗(yàn)來(lái)控制這種波動(dòng)性，所以在多數(shù)情況下電網(wǎng)已經(jīng)做好了應(yīng)對(duì)這種波動(dòng)性的準(zhǔn)備。風(fēng)電并網(wǎng)的成本很低，也不需要專用備用電源或儲(chǔ)能設(shè)施。風(fēng)力預(yù)測(cè)等工具的發(fā)展也會(huì)有助于風(fēng)電并網(wǎng)。

通過(guò)擴(kuò)大風(fēng)電消納范圍以及制定在時(shí)間上更加細(xì)化的調(diào)度方案，電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商能更好地統(tǒng)籌各種電源，充分利用由于地理差異性產(chǎn)生的風(fēng)電出力的穩(wěn)定性。傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)的不斷革新、需求側(cè)管理、智能電網(wǎng)以及混合動(dòng)力汽車(chē)等新技術(shù)也會(huì)對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)起到積極的推動(dòng)作用。(來(lái)源：美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）)