我國面臨著石油、煤等化石資源能源短缺、生態(tài)環(huán)境惡化的嚴(yán)峻形勢，因此，政府制定一系列政策鼓勵發(fā)展核電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電等清潔能源。
在這些清潔能源之中，風(fēng)能和太陽能發(fā)電在最近幾年達到了空前的發(fā)展，全球風(fēng)力發(fā)電裝機容量已超過１５０００萬千瓦，我國最近幾年風(fēng)力發(fā)電均以超過１００％的速度增長，至２００８年底，我國風(fēng)電的裝機容量突破１０００萬千瓦，２００９年底已突破２０００萬千瓦，２０２０年將預(yù)計達到１億千瓦至１．５億千瓦。我國陸上風(fēng)能資源主要分布在西北、內(nèi)蒙古和東北地區(qū)，而我國的電力負荷中心主要分布在珠江三角洲、長江三角洲和京津唐地區(qū)。為了更好地在全國實施更大范圍的能源資源優(yōu)化配置，我國規(guī)劃在內(nèi)蒙古、甘肅、河北、吉林、新疆、江蘇建設(shè)７個千萬千瓦級風(fēng)電基地，由于風(fēng)電無法就地消納，需要依托高電壓等級、大規(guī)模遠距離輸送。
我國雖然是太陽能電池板的生產(chǎn)大國，但其中９８％硅片出口。在發(fā)達國家，光伏產(chǎn)品的８０％用于并網(wǎng)發(fā)電，而我國則相對較少，太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究還處于起步階段，已建成的并網(wǎng)光伏電站大部分為低壓用戶端并網(wǎng)模式，發(fā)電容量相對較小，目前并網(wǎng)光電容量只有幾萬千瓦，沒有參與電網(wǎng)調(diào)度。規(guī)?；⒕W(wǎng)光電是近幾年才發(fā)展起來的新技術(shù)，為太陽能的大規(guī)模利用提供了廣闊的市場空間，在我國一平方千米的荒漠可裝１０萬千瓦光伏，若將１％的中國沙漠裝上光伏，總?cè)萘繉⑦_到１３．１億千瓦，超過我國目前所有能源發(fā)電的裝機容量。隨著光電轉(zhuǎn)換技術(shù)的進一步發(fā)展，太陽能電池板等關(guān)鍵部件成本有望大幅度降低，光電并網(wǎng)將得到大力發(fā)展。預(yù)計到２０２０年我國太陽能發(fā)電有望達到１０００萬千瓦。
但是，由于風(fēng)能、太陽能等清潔能源的隨機性、波動性等特點，大規(guī)模風(fēng)能、太陽能等清潔能源并入電網(wǎng)后將對電網(wǎng)的運行帶來負面影響，諸如系統(tǒng)穩(wěn)定性、功率平衡、調(diào)度運行等等的影響。
智能電網(wǎng)接納新能源能力強
為了解決風(fēng)電、太陽能等新能源發(fā)電的間歇性、隨機性、可調(diào)度性低的問題，需加大調(diào)峰電源建設(shè)。加大建設(shè)綜合具備水、火、風(fēng)聯(lián)合調(diào)峰和高安全穩(wěn)定性等特點的智能電網(wǎng)，最大限度地將新能源的發(fā)電量吸納、送出，并保證接入后電網(wǎng)的安全運行和調(diào)度。
風(fēng)電、太陽能具有波動性，電網(wǎng)本身也有峰谷差異，電量有時稀缺有時過剩。應(yīng)該科學(xué)規(guī)劃和使用抽水蓄能電站。由于抽水蓄能電站受條件的限制，還需大力發(fā)展鋰電池、液流電池、壓縮空氣等儲能技術(shù)，在電網(wǎng)中部署儲能裝置，電能過剩的時候吸收能量，電力緊張的時候釋放能量，可以很好地調(diào)峰填谷。這些儲能措施將是解決風(fēng)電、太陽能等能源波動性的有效方法，將進一步優(yōu)化系統(tǒng)運行方式，有利于電網(wǎng)接納更大容量的清潔能源。
由于太陽能和風(fēng)能兩者在時間變化分布上和空間分布上有很強的互補性，在太陽能和風(fēng)能互補的地區(qū)把風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和太陽能發(fā)電系統(tǒng)組合成“風(fēng)光復(fù)合發(fā)電系統(tǒng)”能夠有效地克服風(fēng)能及太陽能提供能量的隨機性、間歇性的缺點，提高供電的穩(wěn)定性。
可預(yù)測性是處理風(fēng)電、太陽能發(fā)電波動的關(guān)鍵之一。
準(zhǔn)確預(yù)測清潔能源的發(fā)電量有助于調(diào)度人員提前組織管理電力系統(tǒng)所需的調(diào)頻和調(diào)峰機組的容量。將風(fēng)電、太陽能發(fā)電的預(yù)測預(yù)報技術(shù)與負荷預(yù)測預(yù)報技術(shù)結(jié)合在一起，將進一步增強電網(wǎng)處理風(fēng)電、太陽能并網(wǎng)發(fā)電的波動性的能力。
由于我國風(fēng)電資源集中于西北地區(qū)，與集中在東部的電力市場逆向分布，需解決遠距離大規(guī)模輸送問題。為了解決遠距離輸送問題，接納大規(guī)模的風(fēng)能、太陽能等清潔能源，國家電網(wǎng)西北電網(wǎng)有限公司進一步加快建設(shè)７５０千伏電網(wǎng)，確保西北７５０千伏主網(wǎng)與新疆電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)工程將于２０１０年１０月底建成投運。屆時，中國將初步建成覆蓋西北五?。▍^(qū)）的“電網(wǎng)高速公路”———７５０千伏統(tǒng)一電網(wǎng)，西北在更大范圍內(nèi)優(yōu)化配置資源的作用也將進一步顯現(xiàn)，可大大提高西北電網(wǎng)“西電東送”的能力。
通過加強輸電系統(tǒng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，提高輸電能力，采用輕型直流輸電、靜態(tài)無功補償器（ＳＶＣ）、靜態(tài)無功發(fā)生器（ＳＶＧ）、可控串聯(lián)補償技術(shù)（ＴＣＳＣ）等柔性輸電技術(shù)（ＦＡＣＴＳ），提高電網(wǎng)對規(guī)模化清潔能源電源的接受能力，確保大量間歇性清潔能源電源并網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，減少系統(tǒng)化石燃料電廠的建設(shè)，將為未來電網(wǎng)接納規(guī)?；鍧嵞茉醋鞒鲋匾暙I。
到２０２０年，為了接納更大容量的風(fēng)電、太陽能發(fā)電，我國將依托交流１０００千伏、直流±８００千伏的特高壓技術(shù)，形成以華北、華東、華中特高壓同步電網(wǎng)為接受端，東北、西北電網(wǎng)為輸送端，連接全國各大煤電、水電、核電和清潔能源發(fā)電基地的堅強智能電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
因此，借助智能電網(wǎng)，將煤電與風(fēng)電、太陽能等清潔能源“打捆”輸送，發(fā)展抽水蓄能、大容量蓄電池等儲能技術(shù)，發(fā)展風(fēng)電、太陽能等清潔能源的預(yù)測預(yù)報技術(shù)及柔性輸電技術(shù)就能夠?qū)⑽鞅钡貐^(qū)的風(fēng)電、太陽能輸送到華北、華中、華東負荷中心，實現(xiàn)風(fēng)電在全國范圍內(nèi)消納，使智能電網(wǎng)成為接納清潔能源的高速公路。
