山西电网高比例风电光伏接入应对思路

5月29日，中央全面深化改革委员会第八次会议审议通过了《关于在山西开展能源革命综合改革试点的意见》，山西作为能源革命的排头兵，就要有比较大的动作。新能源是转型驱动的动力，是低碳发展转型的需求，对山西能源革命的发展将会发挥很大的推动作用。

7月28日，国网山西电力对山西电网“十三五”期间新能源消纳能力进行了滚动测算，预计2021年山西电网新能源装机将突破4000万。这表明，在山西省发电结构里将有50%是新能源发电，按装机来算，如果按照实际某一天运行的负荷来讲，可能实际负荷里新能源能占到70%-80%，这是非常可观的。

山西电网在全国电网中的位置比较特殊，处于中心地带。整个山西新能源的接入情况没有特色，然而没有特色就是最大的特色。虽然山西新能源占比不是最高的，但在全国范围内，也算较高。

山西的风电和光伏虽然起步比较晚，但是发展速度很快。最新数据，山西省新能源装机以及达到2500万，这是目前已经在电网运行的容量。其中，省调集中式的风电是占主体。

山西的风电装机达到1100万千瓦，在国家电网区域排名第五，在全国排名第六。虽然整体规模不是最大的，但是利用小时率较高，在全国数一数二。山西省集中式光伏装机将近650万千瓦，再加上分布式光伏，光伏装机接近千万千瓦的级别。

2019年上半年，山西新能源发电量175亿千瓦时，同比增加将近20亿千瓦时，增长11%，新能源的利用率在99%以上。从调度运行角度来说，省间互济，进行联合的消纳。

新能源接入冲击电网规划

新能源消纳，首先面临和传统电网融合的问题。

目前，电网侧对新能源的认知在慢慢转变，从排斥到接纳，从不积极到主动去调整。这个过程中会有很多矛盾，这非常正常，需要从量变到质变的角度去理解它，最终目的是要实现新能源高效利用。

此外，新能源有自己的特性，和传统的火电机组特性不一样。

原来做火电电网规划的时候，火电机组可以根据电网结构去设置。比如北部电网比较弱，重新配置一个火电机组。风电场和光伏电站不一样，例如某一地方光资源好，在那里建光伏电站，但是周边没有电网或者连线路都没有，就会造成对电网整体规划的冲击。

除集中式的新能源外，分布式新能源的发展也不容忽视。可以说，最近两年分布式发电呈井喷式发展。2018年分布式发电比2017年增加了1.5倍，已经发展到了百万千瓦的量级。分布式新能源会引起电网负荷特性发生很大变化。

分布式新能源接入的无序状态更突出。其发展的核心问题就是分布式新能源更接近用户侧，虽然可观可测，但比较分散，要怎么对它进行整体的监测和调度。当前，分布式新能源已经不完全是自发自用了，很大程度上需要上网，电网负荷发生了很大变化。从调度侧看，日常调度曲线是按照负荷曲线来配置的，而整体负荷变化之后，调度又是一个新的挑战。

新能源的出力波动大也是对电网的一大挑战。无论风还是光，都受自然条件影响，这是不可控的因素。同时，新能源功率峰值预测存在难点，主要是新能源发电的曲线无法准确把握。

七大举措提升新能源消纳

1。输送通道建设

山西乃至中国能源都是不平衡的，从全国来说，西部资源比较丰富，东部是负荷中心。从山西来看，北部资源富集，南部是负荷中心。输送通道的能力提升是新能源电力配置一个重要的手段，这是中国特色。欧洲和美国对这方面要求可能不是很强烈。

2。火电的灵活性改造

调度运行的时候，因为新能源的一些特性，很难作为可靠的电源。火电需要给新能源做后备，山西在全国比较领先，做了火电机组的灵活性改造，可以更大程度释放火电机组的调峰能力。

3。提升负荷侧的调峰能力

对新能源的要求会有所降低。包括从政策上，电价包括用电模式都可以采取一些措施。

4。大规模储能的应用

未来新能源和储能的结合，将是一个重要手段，或者是一个必然的趋势。新能源本身的特点就是不可靠，而系统是需要可靠的电源，谁来发挥作用让风电、光伏可靠起来?就是储能。储能和新能源的结合是一个比较确定的方向，这里面涉及到技术、政策以及消纳等问题，不需要等电网做调度，可以自己内部消纳和转移。

5。优化跨区互济

互济是调度上一个比较专业的词，原来消纳都是以省或者某一区域为单位，但实际上应该跨区跨省，甚至全国范围内消纳。可以通过这些联络的线路进行新能源大范围的转移，但是需要一些相关配套制度，比如现货交易甚至体制上的变化。

6。政府部门加大协调

为什么新能源会有利用不充分或者发展不平衡的情况?更多的是在电网企业和政府沟通的时候出现了问题，基本上哪有资源就往哪建。其实还是要做一些取舍，在资源相对不错的地区，为了配套建设，要做电网投资或者其他投资，这是需要政府协调考虑的。

新能源地位越来越高，这是不争的事实。未来新能源的发展必定会走向主力化的路径，而新能源成为主力的前提是自身必须完善，打铁还需自身强，新能源当“自强”。上述六大措施都是通过别的途径解决新能源的问题，这都是被动的解决。

换个思路，一百年以前，火电机组还很弱，但是一百年以后，电网这么坚强，很少碰到很长时间停电的情况。如今看来，新能源就是当年的火电，现在新能源不稳定、不可靠，经过几十年不停地自我升级和发展，新能源也会变成一个稳定可靠的电源。