中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：近年來，能源革命成為熱門詞匯，能源革命相關(guān)的會(huì)議和論壇也是密集召開。9月5日-6日，中國(guó)電力發(fā)展促進(jìn)會(huì)舉辦了一年一度的“中國(guó)電力規(guī)劃發(fā)展論壇”，主題為“提升電力規(guī)劃水平，促進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展”。重量級(jí)專家和各能源電力集團(tuán)規(guī)劃發(fā)展負(fù)責(zé)人紛紛上臺(tái)演講。再往前，8月29日，第16期央企智庫(kù)沙龍暨首屆“六鋪炕央企智庫(kù)能源論壇”在京召開，論壇主題為“國(guó)家能源安全與央企責(zé)任擔(dān)當(dāng)”；8月27日，全國(guó)工商聯(lián)在能源革命的尖兵—大同市舉辦了“中國(guó)能源革命高端論壇暨招商引資項(xiàng)目洽談會(huì)”，主題是“能源革命，造福人類”。
國(guó)家能源局的主要領(lǐng)導(dǎo)最近也組織開展了密集的調(diào)研工作。章建華局長(zhǎng)于7月18日在江蘇省開展“十四五”能源規(guī)劃專題調(diào)研時(shí)講了一段話，結(jié)合我最近參與的一些項(xiàng)目和了解到的情況，我認(rèn)為這段話代表了國(guó)家高層對(duì)于能源形勢(shì)和趨勢(shì)的基本判斷：“十四五”是我國(guó)能源轉(zhuǎn)型變革的關(guān)鍵時(shí)期，能源需求發(fā)生新變化，高質(zhì)量發(fā)展要求更加突出；能源安全面臨新挑戰(zhàn)，新舊風(fēng)險(xiǎn)交織并存；綠色轉(zhuǎn)型出現(xiàn)新形勢(shì)，未來任務(wù)更加艱巨；創(chuàng)新發(fā)展進(jìn)入新階段，科技和體制創(chuàng)新重要性更加凸顯。
在此次調(diào)研中，章建華局長(zhǎng)提出要求：謀劃“十四五”能源發(fā)展，要聚焦安全短板，在供應(yīng)保障能力建設(shè)上下功夫；要瞄準(zhǔn)清潔低碳戰(zhàn)略方向，在推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型上下功夫；要突出系統(tǒng)優(yōu)化，在提高發(fā)展質(zhì)量和效率上下功夫；要堅(jiān)持還原能源商品屬性，在深化體制改革上下功夫；要擴(kuò)大對(duì)外開放，在深化能源國(guó)際合作上下功夫，著力構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供更加堅(jiān)實(shí)的能源保障。
以下結(jié)合清華厚德專家團(tuán)隊(duì)的調(diào)查、研究與討論，對(duì)當(dāng)前我國(guó)能源現(xiàn)實(shí)及其問題、能源革命及其走向做一個(gè)“拋磚引玉”式的論述，本文為十大矛盾的上半部分。
一、石油天然氣對(duì)外依存度持續(xù)升高與能源安全的矛盾
石油和天然氣，不僅是工業(yè)的血液，隨著人民生活水平的提高，也日漸成為民生的血液。
每一次汽油的漲價(jià)，都牽動(dòng)著無數(shù)有車族的神經(jīng)；每一次天然氣供應(yīng)的短缺，都會(huì)引發(fā)各個(gè)城市市長(zhǎng)的關(guān)注。2018年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)石油對(duì)外依存度達(dá)到70%，天然氣對(duì)外依存度超過40%。圖一顯示出近年來的原油進(jìn)口增長(zhǎng)率遠(yuǎn)超GDP增長(zhǎng)率。原油進(jìn)口花費(fèi)隨國(guó)際原油價(jià)格波動(dòng)而變化，2018年原油進(jìn)口花費(fèi)2400億美元，占GDP總值的1.8%。
關(guān)鍵是絕對(duì)數(shù)量，2018年進(jìn)口原油4.619億噸，連續(xù)第二年成為世界第一大石油進(jìn)口國(guó)。而2018年中國(guó)國(guó)內(nèi)的石油產(chǎn)量只有1.89億噸，2015年達(dá)到頂峰后，連續(xù)幾年呈下降趨勢(shì)。
中國(guó)石油集團(tuán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院發(fā)布的《2018年國(guó)內(nèi)外油氣行業(yè)發(fā)展報(bào)告》稱，2018年中國(guó)石油表觀消費(fèi)首破6億噸,達(dá)到6.25億噸，同比增加0.41億噸，增速為7%。到底用在哪里了呢？很明顯，機(jī)動(dòng)車保有量的增加是一個(gè)主要因素。年初，公安部交通管理局官方微博和公安部網(wǎng)站相繼發(fā)布統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2018年全國(guó)新注冊(cè)登記機(jī)動(dòng)車3,172萬輛，機(jī)動(dòng)車保有量已達(dá)3.27億輛，其中汽車2.4億輛，小型載客汽車首次突破2億輛；機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)诉_(dá)4.09億人，其中汽車駕駛?cè)诉_(dá)3.69億人。
新能源汽車是各個(gè)國(guó)家鼓勵(lì)的汽車消費(fèi)發(fā)展方向，但是中國(guó)的發(fā)展與汽車總保有量的增加相比，過于緩慢，占比也過低。2018年全國(guó)新能源汽車保有量達(dá)261萬輛，占汽車總量的1.09%，與2017年相比，增加107萬輛，增長(zhǎng)70.00%。其中，純電動(dòng)汽車保有量211萬輛，占新能源汽車總量的81.06%。從統(tǒng)計(jì)情況看，近五年新能源汽車保有量年均增加50萬輛，呈加快增長(zhǎng)趨勢(shì)。一些學(xué)者和業(yè)內(nèi)專家提出，如果改革政府補(bǔ)貼方式，從補(bǔ)貼生產(chǎn)廠商轉(zhuǎn)變?yōu)檠a(bǔ)貼消費(fèi)者，將促進(jìn)新能源汽車比例更快增加。
機(jī)動(dòng)車是汽油和柴油的主要消費(fèi)群體，而煉油廠是加工原油的第一站，煉油能力產(chǎn)能過剩也是當(dāng)前面臨的一個(gè)行業(yè)問題。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)煉油能力已經(jīng)超過8億噸/年，已建成投產(chǎn)的千萬噸級(jí)煉油基地達(dá)到了26個(gè)，產(chǎn)能過剩約1億噸/年?！笆濉逼陂g，中國(guó)有序推進(jìn)大連長(zhǎng)興島（西中島）、河北曹妃甸、江蘇連云港、上海漕涇、浙江寧波鎮(zhèn)海（舟山）、福建古雷和廣東惠州等七大石化產(chǎn)業(yè)基地，還有遍布各地、安全生產(chǎn)事故頻發(fā)的化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)近700家，自然地，出自煉油廠和化工園區(qū)的其他化工產(chǎn)品也有著過剩的產(chǎn)能和產(chǎn)量。
考慮到化工生產(chǎn)、產(chǎn)品及其制成品的安全代價(jià)和環(huán)境代價(jià)，國(guó)家發(fā)改委以及各地發(fā)改委應(yīng)該加強(qiáng)宏觀產(chǎn)能規(guī)劃和項(xiàng)目管控，抑制各地政府的招商引資沖動(dòng)和企業(yè)投資沖動(dòng)，保障石油化工行業(yè)良性發(fā)展。
原油進(jìn)口量增加，不排除各煉油廠在原油低價(jià)期間加大進(jìn)口儲(chǔ)備的因素，但是如此之高的對(duì)外依存度，在中美貿(mào)易戰(zhàn)引發(fā)日漸激烈矛盾和沖突的今天，實(shí)在是令人擔(dān)憂。
二、煤炭作為一次能源主力與碳減排的矛盾
煤炭行業(yè)曾經(jīng)為中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展立下了汗馬功勞，現(xiàn)在以及相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期，仍然是一次能源的主力?！?018煤炭行業(yè)發(fā)展年度報(bào)告》顯示，2018年煤炭高質(zhì)量供應(yīng)能力顯著增強(qiáng)。2018年全國(guó)煤炭產(chǎn)量為36.8億噸，同比增長(zhǎng)4.5%，占全球煤炭產(chǎn)量（80.13億噸）的46%。同期進(jìn)口2.8億噸。
中國(guó)大陸煤炭消費(fèi)量全球第一，達(dá)39億噸，占全世界煤炭消費(fèi)量的50.5%，難怪我國(guó)一年的二氧化碳排放量達(dá)到了96.82億噸，占全球碳排放量（約330億噸）的30%，成為世界第一大二氧化碳排放國(guó)。
該報(bào)告還公布：電力行業(yè)全年耗煤量21億噸左右，鋼鐵行業(yè)耗煤量6.2億噸，建材行業(yè)耗煤量5億噸，化工行業(yè)耗煤量2.8億噸。
其中，第一大煤炭用戶就是燃煤電廠，裝機(jī)容量超過11億千瓦，占總裝機(jī)容量的60%；發(fā)電量近5萬億千瓦時(shí)，占總發(fā)電量的70%。發(fā)電用煤約21億噸，占煤炭總消費(fèi)量的70%以上。
盡管火電廠的供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗已經(jīng)降到了世界先進(jìn)水平（308克/千瓦時(shí)），絕大多數(shù)電廠也完成了超低排放改造，但是二氧化碳排放仍然不可避免。
水電資源已經(jīng)開發(fā)殆盡，又受到地理因素限制，難以繼續(xù)大規(guī)模發(fā)展。核電是很好的替代選項(xiàng)，但是中國(guó)特殊的核電發(fā)展國(guó)情，使得核電廠址集中在沿海，內(nèi)陸核電至今沒有開放，難以發(fā)揮替代煤電的電源主力軍作用。
煤炭的第二個(gè)主要用途就是鋼鐵產(chǎn)業(yè)的冶煉需求。2016年的鋼鐵耗煤量數(shù)據(jù)是6.18億噸，由于鋼鐵行業(yè)的去產(chǎn)能政策，2018年的耗煤量沒有增加。鋼鐵行業(yè)主要是用焦煤冶煉焦炭進(jìn)而制造生鐵。但是如果考慮到鋼鐵廠的自備燃煤電廠以及來自公共電網(wǎng)的用電導(dǎo)致的間接用煤量，鋼鐵行業(yè)的耗煤量更大。
煤炭的另一個(gè)主要的、并且和大氣污染密切相關(guān)的用途，就是北方地區(qū)的冬季取暖。北方地區(qū)冬季取暖用煤占我國(guó)非發(fā)電用煤量的20%，約2.55億噸?？紤]到北方地區(qū)的很多燃煤機(jī)組是熱電聯(lián)供，取暖用煤量應(yīng)該更大一些。雖然直接燃煤取暖的用煤量與發(fā)電用煤相比小很多，但是其污染物排放水平卻是很高的，因?yàn)闆]有任何強(qiáng)制管理措施，是北方地區(qū)冬季霧霾嚴(yán)重的主要原因之一。
由于資源、成本和安全問題，煤改氣、煤改電推廣效果并不是很理想。生物質(zhì)鍋爐推廣涉及到生物質(zhì)燃料產(chǎn)業(yè)鏈配套問題，也是效果有限。
最近幾年中國(guó)電力發(fā)展促進(jìn)會(huì)核能分會(huì)發(fā)起，在北方地區(qū)推廣核能集中供暖技術(shù)，啟迪控股和三大核電集團(tuán)積極響應(yīng)，但是由于沒有明確出臺(tái)專門的選址和評(píng)審標(biāo)準(zhǔn)，以及政府官員和百姓的心理接受度問題，幾處示范工程項(xiàng)目都在前期工作階段，距離通過項(xiàng)目評(píng)審和實(shí)際開工還有一段時(shí)間。
但是我們預(yù)測(cè)，一旦示范工程建成，核能供暖建設(shè)需求將成井噴式增長(zhǎng)。一旦北方地區(qū)建成200個(gè)核能供暖站，將能夠提供滿足40億平方米建筑面積供暖需求的基荷供暖能力，占北方地區(qū)集中供暖面積的一半，北方冬季的大氣污染治理難題將迎刃而解。治理大氣污染，不能靠工廠停產(chǎn)、工地停工，而是要靠能源環(huán)境領(lǐng)域的革命性技術(shù)！
三、內(nèi)陸核電不開放與煤電到期關(guān)停的矛盾
中國(guó)的核電事業(yè)，從上世紀(jì)七十年代起步，經(jīng)歷了從交鑰匙工程、引進(jìn)技術(shù)、消化吸收到自主研發(fā)的全過程。截止到2018年底，核電裝機(jī)容量4466萬千瓦，發(fā)電量2944億千瓦時(shí)；2019年上半年，由于有新機(jī)組投產(chǎn)，核電裝機(jī)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到4591萬千瓦，發(fā)電量1600億千瓦時(shí)。這些在運(yùn)行機(jī)組和在建機(jī)組全部分布在從遼寧到廣西的沿海廠址以及海南省。
其實(shí)，早在2008年2月，國(guó)家發(fā)改委根據(jù)國(guó)務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)小組第四次會(huì)議精神，下發(fā)了同意湖南桃花江、湖北大畈和江西彭澤三個(gè)內(nèi)陸核電項(xiàng)目開展前期準(zhǔn)備工作的文件。
但是由于2011年3月日本福島核事故的發(fā)生，國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議提出新要求：“十二五”期間不安排內(nèi)陸核電項(xiàng)目。自此內(nèi)陸核電進(jìn)入蟄伏期。
盡管近年來每年兩會(huì)期間湖南代表團(tuán)以及核工業(yè)代表都會(huì)提出啟動(dòng)桃花江核電的議案，但是，“內(nèi)陸核電”這個(gè)名詞已經(jīng)成為了影響核電布局的代表詞匯。
完全無視核電安全標(biāo)準(zhǔn)的一致性，沿海與內(nèi)陸核電安全的同等重要性、以及核電大國(guó)美國(guó)和法國(guó)大部分核電機(jī)組都在內(nèi)陸、全球核電機(jī)組一半都在內(nèi)陸的客觀事實(shí)，成為影響能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化、乃至能源革命戰(zhàn)略的強(qiáng)加給自己的“緊箍咒”。
面對(duì)中央及各地政府領(lǐng)導(dǎo)的顧慮，以及個(gè)別學(xué)者出于或維護(hù)其他集團(tuán)利益、或?qū)穗姛o知猜測(cè)的原因發(fā)起的反核宣傳攻勢(shì)，2014年核能行業(yè)協(xié)會(huì)曾經(jīng)組織多個(gè)領(lǐng)域的專家學(xué)者專題研究?jī)?nèi)陸核電問題，針對(duì)內(nèi)陸核電，課題結(jié)論認(rèn)為：內(nèi)陸核電問題不是技術(shù)問題，內(nèi)陸核電的安全要求和沿海核電沒有根本性區(qū)別。因此，內(nèi)陸核電現(xiàn)在不能開建不是因?yàn)榧夹g(shù)上不可行，而是需要社會(huì)輿論進(jìn)一步來理性地科學(xué)地對(duì)待。
由于核電對(duì)廠址條件要求極高，因此，沿海地區(qū)適合核電基地建設(shè)的廠址是有限的，目前接近飽和。已經(jīng)選出的三個(gè)內(nèi)陸核電廠址都是比較理想的廠址，閑置或廢棄實(shí)在可惜。沒有內(nèi)陸核電的發(fā)展，2014年制定的2020年核電發(fā)展規(guī)劃絕無完成可能。
國(guó)內(nèi)正在開展的15個(gè)內(nèi)陸核電廠址的選址，都是遵循的世界最高安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的選址標(biāo)準(zhǔn)，再加上第三代核電已經(jīng)充分借鑒了第一代（前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站，屬于內(nèi)陸核電）和第二代（日本福島核電站，屬于沿海核電）核電的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，采用了多冗余度的安全措施來保障運(yùn)行安全。事故應(yīng)急和對(duì)環(huán)境及公眾安全的安全保護(hù)技術(shù)也非常成熟。
由于環(huán)境保護(hù)和大氣污染治理的優(yōu)先級(jí)不斷提高，國(guó)家對(duì)于燃煤電廠的限制愈來愈強(qiáng)，無論是沿海地區(qū)，還是內(nèi)陸地區(qū)，燃煤電廠到了設(shè)計(jì)壽命周期，一律關(guān)停，不再新建。根據(jù)電力規(guī)劃專家的意見，今后燃煤電廠裝機(jī)容量的上限就是11億千瓦。沿海地區(qū)有核電廠來替補(bǔ)，而內(nèi)陸地區(qū)呢？如果沒有核電作為主力電源的替補(bǔ)和支撐，電力需求就得不到有效滿足，電網(wǎng)安全就得不到有力保障，這就是電力系統(tǒng)面臨的很大的一個(gè)矛盾。
“十三五”馬上就過去了，如果“十四五”期間再無視內(nèi)陸地區(qū)的核電項(xiàng)目建設(shè)，再過若干年，就會(huì)出現(xiàn)“人無遠(yuǎn)慮、必有近憂”的尷尬和被動(dòng)局面。
四、能源利用效率依然偏低和節(jié)能提效的矛盾
面對(duì)石油天然氣對(duì)外依存度愈來愈高、煤炭去產(chǎn)能并限產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)水電資源開發(fā)殆盡、內(nèi)陸核電發(fā)展受限的能源供給側(cè)形勢(shì)，節(jié)能、提高能源利用效率是事半功倍的選擇。世界主要經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家在經(jīng)歷了經(jīng)濟(jì)粗放發(fā)展階段之后，都十分重視能源效率的提高。
改革開放以來，中國(guó)通過開展節(jié)能月、節(jié)能周等活動(dòng)，提升公眾的節(jié)能意識(shí)，能源利用效率已經(jīng)大為提升，但是由于發(fā)展階段、發(fā)展方式和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，和世界先進(jìn)水平相比，還有很大的改進(jìn)空間。
能源利用效率，通常選用能源消費(fèi)彈性系數(shù)、能源消耗強(qiáng)度、以及單位產(chǎn)品能耗來分析和比較。
能源消費(fèi)彈性系數(shù)是指能源消費(fèi)增長(zhǎng)速度與國(guó)民經(jīng)濟(jì)年均增長(zhǎng)速度之間的比例關(guān)系，其計(jì)算公式為：能源消費(fèi)彈性系數(shù)=能源消費(fèi)量年均增長(zhǎng)速度/國(guó)民經(jīng)濟(jì)年均增長(zhǎng)速度。一般說來，發(fā)展中國(guó)家在發(fā)展初期能源利用效率較低，其能源消費(fèi)彈性系數(shù)往往大于1或接近1，而發(fā)達(dá)國(guó)家的能源消費(fèi)彈性系數(shù)一般不超過0.5。
能源消耗強(qiáng)度是指國(guó)民經(jīng)濟(jì)在生產(chǎn)中的單位能耗水平，通常量化為生產(chǎn)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值所消耗的能源量，綜合反映了生產(chǎn)過程中的能源利用效率，是衡量經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。影響因素有經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)水平、消費(fèi)結(jié)構(gòu)等。
單位產(chǎn)品能耗是衡量企業(yè)和行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和管理水平的一個(gè)指標(biāo)，反映了微觀領(lǐng)域能效狀況。因其計(jì)量單位相同，不存在單位、匯率折算等因素，因此單位產(chǎn)品能耗的國(guó)際對(duì)比更為科學(xué)可信。
2019年3月，國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)作的政府工作報(bào)告中提到，2018年經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗比上一年下降3.1%。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局還發(fā)布了中國(guó)2017年單位GDP能耗比上一年下降3.7%。
這組數(shù)據(jù)說明了中國(guó)由于經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，整體上能源效率有所提升。發(fā)改委發(fā)布的“十三五”規(guī)劃《綱要》，要求到2020年全國(guó)單位GDP能耗比2015年降低15%，這是一個(gè)約束性指標(biāo)，能源消費(fèi)總量控制在50億噸標(biāo)準(zhǔn)煤以內(nèi)，這是一個(gè)預(yù)期性指標(biāo)。
中國(guó)能效經(jīng)濟(jì)委員會(huì)于2019年1月份發(fā)布的《中國(guó)能效2018》指出，近年來，中國(guó)的能源消費(fèi)強(qiáng)度下降較為明顯，但是工業(yè)部門特別是高耗能行業(yè)很多產(chǎn)品的單位產(chǎn)品能耗水平與國(guó)際先進(jìn)水平相比，仍有10%-30%的差距，如鋼材、水泥、乙烯、平板玻璃、燒堿等。工業(yè)節(jié)能依然存在較大潛力，是中國(guó)節(jié)能工作的重中之重。從工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看，中國(guó)有200多種工業(yè)品的產(chǎn)量位居世界首位，但多為能耗高、附加值低的中低端工業(yè)產(chǎn)品，高附加值工業(yè)品占比較少。
中國(guó)地域之遼闊，導(dǎo)致東中西部經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展水平不同，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局分工不同，高耗能產(chǎn)業(yè)以及初級(jí)工業(yè)品的生產(chǎn)對(duì)于中西部地區(qū)的招商引資需求還是有很大的吸引力。需要改進(jìn)和提升的，就是提高產(chǎn)品的科技含量和附加價(jià)值，降低單位產(chǎn)品能耗。
五、可再生能源比例漸高與電網(wǎng)運(yùn)行安全的矛盾
電源和電網(wǎng)是相生相克、相輔相成的關(guān)系。傳統(tǒng)的電源，無論是火電廠、水電廠、還是核電廠，發(fā)電機(jī)組都是通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)慣量來發(fā)電的，交流電頻率自然產(chǎn)生而且穩(wěn)定。光伏發(fā)電是零轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，風(fēng)力發(fā)電是弱且亂的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，光伏發(fā)電和風(fēng)電通過電力電子裝置轉(zhuǎn)換成近似交流電上網(wǎng)，被統(tǒng)稱為電力電子電源。電網(wǎng)公司方面不斷表示，上網(wǎng)比例逐漸增高之后，就會(huì)降低電網(wǎng)的抗干擾能力和穩(wěn)定性。
據(jù)珠海清英智能電網(wǎng)研究院文章介紹，電力電子設(shè)備大規(guī)模并網(wǎng)，主要帶來兩個(gè)方面的問題：一是各類電力電子設(shè)備涉網(wǎng)性能標(biāo)準(zhǔn)偏低，其頻率、電壓耐受能力與常規(guī)火電相比較差，事故期間易因電壓或頻率異常而大規(guī)模脫網(wǎng)，引發(fā)連鎖故障。該問題隨著新能源的大規(guī)模集中投產(chǎn)而日益突出；二是風(fēng)、光等新能源發(fā)電均通過電力電子裝置并網(wǎng)，其多時(shí)間尺度的控制特性與電網(wǎng)自身特征相互作用，可能引發(fā)次同步頻率到諧波頻段內(nèi)傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中沒有的控制不穩(wěn)定和震蕩問題。
清華大學(xué)胡澤春、羅浩成發(fā)表在《電力系統(tǒng)自動(dòng)化》雜志的論文中也指出：以風(fēng)電、光伏為代表的可再生能源通常通過電力電子變換器接入電網(wǎng)，對(duì)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量沒有貢獻(xiàn)。而隨著可再生能源裝機(jī)容量和滲透率的不斷提升并逐步替代傳統(tǒng)機(jī)組發(fā)電，電網(wǎng)在線機(jī)組的總慣量減小，有功功率擾動(dòng)情況下電網(wǎng)的頻率響應(yīng)性能將隨之惡化。
2015年新疆哈密地區(qū)風(fēng)機(jī)引發(fā)次同步震蕩導(dǎo)致多臺(tái)60萬千瓦火電機(jī)組跳閘事件曾引起廣泛關(guān)注。
2019年8月9日晚高峰時(shí)段發(fā)生的英國(guó)大停電事件，大約100萬人受到影響，停電時(shí)間持續(xù)了50分鐘。這次雷擊誘發(fā)的大停電事件揭示出高比例可再生能源電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行正面臨著前所未有的風(fēng)險(xiǎn)。故障前，英國(guó)風(fēng)電出力1330萬千瓦、直流饋入230萬千瓦，電力電子并網(wǎng)非同步電源占比高達(dá)47%。非同步發(fā)電較同步電機(jī)存在無功能力弱、故障電流小、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量缺乏等缺點(diǎn)，導(dǎo)致英國(guó)電網(wǎng)成為一個(gè)穩(wěn)定性較弱的電力系統(tǒng)。
從國(guó)家層面和電力系統(tǒng)層面統(tǒng)籌考慮，風(fēng)電、光伏可再生能源一定不是愈多愈好，既要考慮本身的產(chǎn)業(yè)安全性和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，又要考慮與電力系統(tǒng)中其他電源以及電網(wǎng)的協(xié)調(diào)和配合。值得注意的是，局部最優(yōu)不等于整體最優(yōu)，當(dāng)前最優(yōu)不等于長(zhǎng)遠(yuǎn)最優(yōu)。
