新（xīn）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（fù）雜的（de）人造係統。風電、太陽能等（děng）新能源的加入，使這個複雜係統更加令人“頭痛”。

“大規（guī）模（mó）風電、太陽能光伏電站是靠天發電的，不像火（huǒ）電可以被（bèi）靈活控製（zhì）。它們的輸出功率具有隨機波動性和不可準確預測性（xìng），造成了電力係統的調度運行非常困（kùn）難（nán）。”華北電力大學（xué）電氣與電子工程學院院長李庚銀說。

在我國，新能源的儲量非常豐富，特別是風電和太陽能發電，都具有大規模（mó）開發的可行性。按照李庚銀的估計，到2020年新能源會占到（dào）能源消費（fèi）的15%左右，已（yǐ）經成為重（chóng）要的“替代能源”;到2030年預計新（xīn）能源將（jiāng）占能源消費的25%左右，成為“主流能源”;到2050年（nián），這一比例將會達到40%左右（yòu），新（xīn）能源將成為“主導能源”。

然而，新能源發電領域（yù）早已冰火兩重天。一方麵，風電、太陽能發電得到追捧，大力開（kāi）發包括風能、太陽能、生物質能、核能在內的（de）新能源（yuán），早已成為實現能（néng）源和（hé）環境可持續（xù）發展的必然選擇;另一方麵，電源結構（gòu）性矛盾非常突出，缺少快速響應新（xīn）能（néng）源電力隨機波動性的調峰能力，大規模新能源電力的消納麵臨挑戰，棄風、棄光現象嚴重。

除了入網問題外，輸送也讓電力係統變得更複雜。“我們的能源基（jī）地，無（wú）論是傳統（tǒng）的火電、水電，還是新（xīn）能源（yuán）電力，大（dà）部分集中在西南、西北、華北北部（bù）、東北，而電力負荷中心基本都在東南沿海地區，於是西電東送成為（wéi）必（bì）然趨勢，而這種大容量、遠距離的（de）輸送，使得電力（lì）係統的運行控製變得非常複（fù）雜。”李庚銀說，目前，我國在建和建成的最遠輸電距離已經超過三千公裏（lǐ）。

在傳統電力生產格局受到挑戰的情況下，科學（xué）家提出了一個新概念——係能源電（diàn）力係（xì）統。李庚（gēng）銀介（jiè）紹，電力係統要在隨機波動的負荷和（hé）隨機波動電源之間，實現能量（liàng）的供需平衡，其結構形態（tài）、運行控製方式以及規劃建設、管理都會發生根（gēn）本（běn）性的變革，所以形（xíng）成了以新能源電力生產傳輸消費（fèi）為主體的新一代電（diàn）力係統，即新能源電力係統。

這並不是我（wǒ）國僅有的概念。2008年，德國提出了*********能源互（hù）聯網項目“E-Energy”，利用信息和（hé）通信技（jì）術開發新（xīn）的解決方案，以滿足未來以分布式能源供應為主的電（diàn）力係統需求。針對可再生能源的日益普及，美國能源部也提出了FREEDM項目，其理念（niàn）是（shì）在電力電子、高速數字通信和分布控製（zhì）技術的支撐下，建立具有智慧功能的革命性電網構架，吸納大量分布式能源。

對於“新能源電力係統”，我國科學家要研究的內容還不少。“我們要從電網的響應、電源的響應、負荷的響應三個角度挖掘其內（nèi）涵。”李庚銀說，從電網的角度，要研究（jiū）新型電網結構（gòu），包括特（tè）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）型先進發電技術、多能源互補和火力發電的（de）產業運行等;從負荷的角度，要研究可平移負荷資源的利用與儲能、新型用電方式和供需機製等。

“現在，這個研究工作還是在（zài）理論研究階段、方法研究階段，沒有形成能夠在電力市場應用的產（chǎn）業化軟（ruǎn）件，但是我們有一些計（jì）算實例，希望在未（wèi）來幾年能夠進一步得到企業的支持。”李庚（gēng）銀說。