能源革命中的新能源發(fā)展

　　傳統概念中風電、光伏等新能源屬于“間歇性能源”，即存在發(fā)電出力接近零的可能性。然而對于大規(guī)模的風電場群，用“間歇性”來描述其出力特性并不準確。
　　隨著風電場群集聚規(guī)模的增大，風電功率的波動特性呈現較明顯的平緩特性。風電場之間相隔距離越大，風電出力特性的關聯度越低。隨著風電場增多，地域分布變廣，氣象條件變化在地域分布上的多樣性、不同步使得風電場之間的出力具有自然的互補性。風電裝機規(guī)模越大，風電場群的總體出力極大或極小的概率越低。同時，光伏與風電的出力特性也具有一定的互補性。如果大規(guī)模的風、光等新能源作為一個整體來看，其所發(fā)電力在電力供應中將占據相當一部分的基荷，其容量替代效應是不可忽略的。
　　英國牛津大學學者根據英格蘭和威爾士境內66個測風點1970年-2003年的測風數據分析發(fā)現，超過90%的地區(qū)風速同時小于風機切入風速（4m/s）的概率折算為時間每年不到1小時。美國斯坦福大學學者分析了美國中西部19個測風點歷史風速得出，1個、7個和19個風電場聯合運行的總體保證出力系數分別為0%、4%和11%。并且若考慮風機在風速偏小月份檢修，其余正常運行月份的保證出力系數能達到15%。理論上，出力特性相關度低的風電、太陽能發(fā)電等新能源裝機越多，其整體的保證出力系數越高。
　　第二，新能源應合理參與電力平衡，替代常規(guī)能源。
　　我國現行的電力規(guī)劃體系以煤電、水電為基礎，而風電、光伏等新能源往往只參加電量平衡而不參加電力平衡（或參加平衡容量可忽略），即不考慮新能源在保障電力負荷供應中的容量貢獻。
　　如此，無論新能源發(fā)展規(guī)模如何，都不會影響常規(guī)電源的規(guī)劃建設空間。而不考慮新能源的容量貢獻，將造成系統實際備用率偏高，常規(guī)電源投資浪費。由于只參與電量平衡，新能源裝機越多，發(fā)電裝機總體利用小時數越低，造成新能源和常規(guī)電源的經濟效益都受到影響。
　　風電、光伏存在負荷高峰時刻出力接近零的可能性，而火電機組同樣具有高峰負荷時段強迫（非計劃）停運的概率（根據1995年-2011年數據統計，我國60萬千瓦及以上火電機組平均強迫停運率3.05%），停運時間往往持續(xù)數周，而且機組也有計劃檢修停運要求，因此不能認為火電就是100%穩(wěn)定出力的電源。事實上，電力系統預留的旋轉備用已考慮了火電的強迫停運率。
　　美國研究機構按可再生能源滿足80%以上的電力需求規(guī)劃目標進行仿真研究，表明風電、光伏等新能源滿足部分電力負荷容量需求是安全可靠的。
　　為切實推進能源結構的調整，應結合我國新能源資源特點進一步開展深入研究，合理確定其在電力平衡中的容量貢獻。
　　第三，統籌新能源規(guī)劃與常規(guī)能源、電網規(guī)劃，優(yōu)化能源系統。
　　從供應可靠性、環(huán)境友好性、經濟性和靈活調節(jié)能力等方面看，每一個能源品種都有優(yōu)缺點，不存在各方面都最優(yōu)的能源品種。而最優(yōu)的能源系統構成必然要求各能源品種的科學配比和合理的布局，各類電源優(yōu)勢互補，從而達到安全、經濟、環(huán)保。