基于电网消纳能力的新能源发展策略研究
新能源发电项目消纳能力研究综述
新能源发电项目消纳能力研究综述摘要：随着世界经济的发展，常规化石能源供应不足的情况日益凸显，环境污染问题越来越严重，开发和利用新能源有助于缓解能源供应和环境问题所带来的压力，新能源具有清洁、可再生、对环境友好等特点，不会导致一系列棘手的生态及经济问题。
对于新能源的大规模开发与利用，是保障我国能源安全、优化一次能源结构、发展低碳经济的重要举措，其中风力发电和光伏发电己经成为发展最快、技术最成熟、商业化前景最好的清洁能源开发方式。
关键词：风力发电；光伏发电；消纳能力；调峰约束；容量约束1引言与水电、火电等常规电源相比，风能、太阳能等新能源发电最根本的不同点在于其有功出力的随机性、间歇性、波动性。
这一特点造成了新能源大规模开发面临的接入、调度、对电网运行的影响及消纳困难等一系列问题。
针对上述情况，本文研究分析了影响新能源接入的各种因素，对于地方电网新能源发电接入具有重要指导意义。
2新能源消纳能力影响因素新电源最大消纳能力的确定，是以多种约束条件为基础综合考虑计算所得出的结果。
图1总结了限制新能源消纳能力(主要为风电和光伏)的约束条件，总结来看，大致概括为以下几类：(1)电网结构。
不同的电网结构拥有不同的输送能力和对外界电网联络的能力，具有外送通道的电网具有着更高的调峰能力，而过低的线路传输功率则会反过来限制新能源的消纳水平。
(2)负荷特性。
系统的负荷特性尤其是峰谷差和最小负荷等因素直接决定了新能源允许接入电网的容量。
(3)电网短路容量。
电网的短路容量大表明电网网络强，对外界因素变化的抵抗力较高，而且，电网的短路容量裕度也是决定电网消纳能力的重要指标。
(4)电网调峰能力。
电网良好的调峰能力是保证电网功率平衡的重要前提，也是决定电网消纳能力的先决条件。
(5)新能源接入电网后的稳定性。
新能源并网后对电压偏差和电能质量等都造成负面的影响，进而限制了电网的消纳能力。
(6)新能源出力特性。
新能源出力有着明显的不可控和不可预知性，这就使新能源并网时必须有常规能源为其提供补偿，进而限制了电网的消纳能力。
探究面向新能源消纳的电网规划方法
探究面向新能源消纳的电网规划方法摘要：随着社会的发展和进步，节能环保已经成为了当今时代发展的主题，因此电网规划也要坚持可持续发展的原则，在兼顾经济效益的同时，将社会效益和环境效益融合起来，这样才符合当今社会的发展潮流，才能推动我国电力产业的健康发展。
新能源消纳的电网规划与传统的电网规划形成了一种鲜明的对比，其以新能源为依托，在完善电网规划方式的基础上，通过新能源的消纳功能使电网规划处于一个最优的状态。
关键词：新能源；消纳；电网规划一、新能源消纳与电网规划相结合的新理念在新能源发电大规模发展的背景下，电网规划的内涵、目标、模式与方法将发生显著变化。
如何实现电网建设投资经济性与新能源并网消纳有效协调，将成为电网规划新的核心问题。
协同新能源大规模发展的电网规划的根本目标是使电网能够合理消纳新能源，充分发挥新能源低碳、节能与减排的效益。
对于电网规划而言，新能源的合理消纳包含两层含义：一方面，系统具有足够的灵活性能包容新能源出力的剧烈波动，减少新能源限电情况；另一方面，系统消纳新能源并不造成电力系统过多的成本负担，即系统因消纳新能源而增加的投资与运行费用不出现明显的上升。
可见，新能源的消纳并不仅仅是指不惜一切代价完全接纳新能源，而是寻求系统消纳新能源的各方面影响因素的均衡，在新能源消纳能力与系统投资运行成本之间进行合理的折衷。
对于电网规划而言，不同的网架结构将直接影响系统的新能源消纳能力，同时，网架结构也将影响系统其它灵活电源的运行方式，进而间接影响新能源消纳能力。
二、新能源消纳概念分析新能源消纳和接受全新的能源存在着一定的差异，新能源消纳并不是一成不变地全部接受新能源，因此目前应用新能源的过程中应注意对新能源的消纳能量因素进行全面调查，然后通过整合来实现能源状况的均衡发展。
此外，在电网规划工作的背景下，电网结构的选择将影响能源消耗能力的提高。
因此，现代电力公司应在发展过程中不断完善自身的电网规划方法。
在此基础上实现稳定的系统运行状态。
新能源消纳问题的研究与对策
新能源消纳问题的研究与对策随着全球对可持续发展的关注，新能源的发展已成为各国的重要议题。
然而，随着新能源规模的不断扩大，新能源消纳问题逐渐凸显。
新能源消纳问题指的是由于新能源的天然特性和与传统能源互补的特点，导致其在能源系统中存在剩余和浪费的情况。
解决新能源消纳问题对于实现能源可持续发展至关重要。
本文将就新能源消纳问题进行深入研究，并提出一些可行的解决方案。
首先，新能源消纳问题的产生与新能源的发展紧密相关。
随着可再生能源（如风能、太阳能、水能）的大规模利用，限制其消纳的主要问题是能源系统的不平衡。
由于新能源的供给受气象条件等自然因素的限制，其产生的电力波动性较大。
这导致了利用新能源时，能源系统的可靠性和稳定性受到了挑战。
此外，随着新能源规模的扩大，其与传统能源（如煤炭、石油、天然气）之间的互补性越来越强。
新能源消纳问题的主要原因之一是传统能源生产与消费方式的调整与变革不足，导致了新旧能源之间的差异导致的消纳困难。
针对新能源消纳问题，我们可以从以下几个方面进行研究和解决。
第一，加强新能源消纳技术研究。
新能源消纳技术是解决新能源消纳问题的关键。
通过研究新能源消纳技术，可以有效降低新能源消纳的难度和风险。
例如，利用先进的电网技术，如智能电网和储能技术，可以更好地消纳新能源。
智能电网可以通过电力系统的监控、控制和优化，提高新能源的消纳能力。
储能技术可以在新能源供给不足时，提供备用电源，保持能源系统的平衡。
此外，研究并推广新能源与传统能源的互补技术，如功率调节、储电和能量转换等，也是解决新能源消纳问题的重要途径。
第二，优化能源系统规划与管理。
建立健全的能源系统规划和管理机制，是解决新能源消纳问题的基础。
需要制定科学合理的能源发展规划，根据能源消费结构和新能源资源分布情况，合理确定新能源装机规模和区域布局，避免因过度装机而导致的新能源消纳问题。
此外，需要加强能源系统的监测和调度能力，及时掌握新能源的供需状况，合理分配和调度能源资源，提高能源系统的可靠性和稳定性。
电力系统的电能消纳优化策略
电力系统的电能消纳优化策略引言：随着社会经济的不断发展，人们对电力的需求越来越高。
然而，电力消纳是电力系统运营中的一个重要环节，也是一个复杂而严峻的挑战。
为了实现电能的高效消纳，提高能源利用率，不断优化电力系统消纳策略势在必行。
本文将探讨电力系统的电能消纳优化策略，并提出一些解决方案。
一、电能消纳的挑战电能消纳是指将发电厂生产的电能引入电力系统，通过输电、配电和终端使用，实现电力系统的平衡。
然而，由于电力系统的规模日益庞大，分散式发电的增加以及可再生能源的不稳定性等因素，电能消纳面临着一些挑战。
1. 大规模可再生能源接入随着可再生能源的快速发展，如风力发电、光伏发电等，电力系统面临着大规模可再生能源接入的挑战。
这些可再生能源具有不稳定性和间歇性，增加了电能消纳的难度。
2. 电力传输瓶颈由于电力传输线路和设备的限制，电力传输存在瓶颈。
这导致了电力消纳的不平衡，影响了电力系统的稳定运行。
3. 电能消纳不均衡不同地区和终端的用电需求存在差异，导致电能消纳的不均衡。
这需要对电力系统进行精细化管理和调度，以实现高效的电能消纳。
二、电能消纳优化策略为了应对电能消纳的挑战，电力系统需要不断优化消纳策略，提高电能利用效率和系统运行的稳定性。
以下是几种电能消纳优化策略的讨论。
1. 可调度性分配对于可再生能源，根据其不稳定的特点，可以进行可调度性分配。
通过预测可再生能源的波动情况，合理调度发电设备和储能设备，实现电能的高效消纳。
2. 多能互补可再生能源的多能互补是一种有效的电能消纳策略。
通过将风力发电与光伏发电等多种可再生能源结合起来，可以平衡能源消耗，提高电力系统的稳定性。
3. 新能源消纳技术针对电能消纳中的传输瓶颈问题，新能源消纳技术可以提供解决方案。
例如，采用高压直流输电技术可以提高电力传输的效率和容量，减少传输损耗。
4. 区域协同消纳在电能消纳过程中，区域协同消纳是一种重要的策略。
通过区域间的电力交互和资源共享，可以实现电能消纳的均衡，提高整体能源利用效率。
计算和评价电网消纳新能源能力的方法研究
计算和评价电网消纳新能源能力的方法研究准确衡量电网消纳新能源的能力是进行新能源规划、电网运行方式和调度计划安排的基础。
本文在总结现有的评价电网消纳新能源能力方法的基础上，提出了一种分析计算电网消纳新能源能力的新方法。
该方法是以电网年内消纳的新能源发电量作为评价指标，且该发电量是根据全年365天的开机平衡、逐小时的电力电量平衡及合理安排抽水蓄能运行方式计算的。
根据该方法计算的电网年内消纳的新能源发电量的变化情况，可以确定新能源发电装机的合理规模。
该方法与常规方法相比，能够大幅度地提高计算电网消纳新能源数量的准确性。
该方法对准确评价电网消纳新能源电量的能力及制定新能源发电规划具有指导意义。
标签：新能源；消纳能力；开机平衡；发电量引言大规模新能源的开发和利用一直是世界各国普遍关注的焦点。
当新能源发电装机规模较小时，电力系统能够充分消纳新能源的并网电量；而当新能源发电装机达到一定规模后，由于部分新能源电站出力具有间歇性、波动性等特点，能否完全被消纳取决于电力系统的电源结构、电网状况、负荷特性等客观条件。
如果电网内新能源发电装机容量超越这些客观条件，将导致电网运行困难，且出现新能源发电量不被电网消纳的情况；如果新能源电站装机过小，又不能充分利用新能源。
因此，必须正确评估电网对新能源发电量的消纳能力，指导新能源电站的规划和建设，取得经济效益、环保效益和社会效益的统一。
在评估电网消纳新能源的能力时，目前国内采用的常规方法，是以设计水平年或典型季节的电网典型日的负荷及峰谷差为边界条件计算电网的调峰裕度；进一步根据典型日新能源电站增大峰谷差的值占新能源电站装机容量的比例系数，确定电网可接纳新能源发电的装机容量。
常规方法较为粗放，且不合理，主要体现在两个方面：首先，从电网调峰裕度看，即使相同的开机方式，每日的调峰裕度也是不同的，且每日新能源增大峰谷差的值占新能源装机容量的比例系数也不同。
以典型日的负荷及峰谷差为边界条件将造成计算结果误差颇大；其次，开发新能源，特别是风电和太阳能，主要目的是获得电量效益，减少化石燃料的消耗量，提高环保效益，而常规方法并不能得出电网一年内消纳新能源发电量的准确数量。
地区电网对光伏的消纳能力评估及提升策略分析
地区电网对光伏的消纳能力评估及提升策略分析光伏发电作为清洁能源的重要组成部分，可以有效降低能源消耗和减少环境污染，但由于电力系统的特性、电网规模和技术限制等各种原因，地区电网的光伏消纳能力受到一定限制。
因此，评估地区电网对光伏的消纳能力，并提出相应的提升策略，对于推动清洁能源的发展具有重要意义。
首先，评估地区电网对光伏的消纳能力需要从以下几个方面考虑：1.网络结构和容量：电网的传输容量是衡量光伏消纳能力的重要指标。
如果地区电网的输电线路和变电站容量较小，不具备接纳大规模光伏发电的条件，光伏的消纳能力将受到限制。
2.调度和平衡：光伏发电的波动性和间歇性导致其输出功率存在不确定性，这对电网运行和调度带来一定挑战。
如果地区电网的调度和平衡能力较弱，光伏消纳能力也将受到限制。
3.稳定性和可靠性：光伏发电对电网的电压、频率和负荷平衡等方面有一定要求。
如果地区电网在这些方面存在问题，光伏消纳能力也会受到限制。
在评估地区电网对光伏的消纳能力的基础上，可以采取以下策略提升地区电网的光伏消纳能力：1.优化电网规划：确保电网的各个环节具备足够的输电、变电和配电容量，能够接纳大规模的光伏发电并将其有效输送到用电终端。
同时，优化电网的布局，尽量减少输电损耗和电压降低。
2.加强电力调度和市场运作：建立完善的电力调度制度和市场机制，通过有序调度、合理安排光伏发电和传统发电的运行时间，充分利用光伏发电的优势，提高光伏消纳能力。
3.提高电网稳定性和可靠性：采用先进的电压、频率控制技术，确保光伏发电与电网之间的稳定连接。
同时，加强对电网的监控和管理，及时发现和解决问题，保障电网的可靠运行。
4.支持新能源技术创新：加大对新能源技术研发的支持力度，推动光伏发电技术的创新和进步。
通过技术创新，提高光伏发电的效率和稳定性，增强地区电网对光伏的消纳能力。
综上所述，评估地区电网对光伏的消纳能力并提出相应的提升策略，可以促进清洁能源的大规模应用和推广。
电力系统中的新能源消纳技术与应用研究
电力系统中的新能源消纳技术与应用研究随着全球对可再生能源的关注度不断提高，新能源的消纳问题日益凸显。
电力系统中的新能源消纳技术与应用成为当前能源领域研究的热点之一。
本文将探讨电力系统中新能源消纳技术的相关问题，并介绍其在实际应用中的研究进展与挑战。
一、新能源消纳技术的背景与意义随着化石能源的有限性和环境污染的日益凸显，世界各国纷纷加大对可再生能源的开发利用力度。
由太阳能、风能、水能等可再生能源发电的新能源，具有绿色、低碳、可再生等特点，被广泛应用于电力系统中。
然而，新能源的消纳问题成为制约其发展的重要瓶颈。
首先，可再生能源的不稳定性使得其电力波动性较大，与传统电力系统的稳定性产生冲突。
其次，新能源的地域性特点导致了消纳难度的增加，由于新能源发电主要集中在特定地区，远离发电中心，传输损耗较大，给电网的运行带来了挑战。
因此，研究新能源消纳技术与应用，促进其在电力系统中的可靠、稳定、高效接入，对于实现清洁能源的可持续发展具有重要意义。
二、新能源消纳技术的研究进展1.功率调节技术功率调节技术是应对新能源电站波动性的关键手段。
通过改变风电和光伏电站的输出功率，以实现与负荷的匹配，保持电力系统的平衡。
目前，有两种主要的调节技术：一种是利用储能技术储存多余的新能源电量，以供不足时使用；另一种是通过启停发电机组的方式来调节功率。
此外，基于需求侧管理（DSM）的调节技术也日益受到关注，通过在用户侧灵活调整用电行为，实现能源需求与供应的匹配。
2.电能质量管理技术新能源电站的并网可能给电能质量带来一定的压力。
直流输电技术和高频开关电源技术是目前被广泛应用的解决方案。
其中，直流输电技术可以减少变压器和线路损耗，提高输电效率；高频开关电源技术则可以改善供电质量，提高电能利用率。
3.电力系统稳定性研究新能源消纳对电力系统稳定性有着重要影响。
特别是当新能源电站规模大，占比高时，其电网不稳定性将进一步加剧。
因此，研究新能源消纳对电力系统动态稳定性的影响，并开发相应的控制策略，对于提高电力系统的稳定性至关重要。
电力系统中新能源消纳技术与调度策略研究
电力系统中新能源消纳技术与调度策略研究随着环保意识的增强和新能源技术的不断发展，新能源消纳问题日益凸显。
如何高效地将新能源纳入电力系统，成为当前电力系统运营和调度的重要课题。
本文将围绕电力系统中新能源消纳技术与调度策略展开研究，探讨解决新能源消纳难题的关键技术和策略。
1. 新能源消纳技术1.1 能源互联网技术能源互联网技术是一种基于信息化、智能化的能源系统集成技术，通过电力、热力、气体等能源的互联互通，实现不同能源类型的协同调度与优化配置。
能源互联网技术可以将分散的新能源发电装置进行统一规划和调度，提高新能源消纳能力，并且能够灵活调整电力系统的供需平衡。
1.2 储能技术储能技术可以有效解决新能源发电与用电之间的时空间隙问题，提升新能源消纳能力和电力系统的灵活性。
目前，常见的储能技术包括电池储能、飞轮储能、超级电容器等。
这些储能设备可以将新能源产生的电力进行储存，当需求增加时释放储能，实现对电网负荷的调节，减轻对传统电网的依赖。
1.3 智能电网技术智能电网技术是指通过先进的通信、控制和信息技术，实现电力系统的自动化、互联互通和智能化管理。
智能电网技术可以实时监测电网状态、优化电网结构，对新能源发电进行精准调度和预测，提高新能源消纳的效率。
智能电网技术还可以实现对电力系统的运行和设备的管理监控，提高电网的安全可靠性。
2. 新能源调度策略2.1 多能源协调调度策略多能源协调调度策略是指在电力系统中充分考虑传统能源与新能源之间的协调关系，通过合理规划与调度能源供需，提高能源利用效率和电网的稳定性。
这种策略需要综合考虑新能源的可再生特性、传统能源的可调节性以及不同能源之间的互补关系，优化能源结构配置与调度。
2.2 柔性负荷调度策略柔性负荷调度策略是指通过灵活调整负荷的开关时间、用电模式等，实现对电力需求的平衡与调节。
柔性负荷调度策略可以根据新能源发电的波动性进行动态调整，提供电力系统的供需平衡，并降低对传统电力的需求。
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青海省依托丰富的太阳能风能资源等大力发展 光伏风电产业，初步形成了较为完整的光伏风电产 业链，根据青海省电网发展规划，2020 年累积并网 光伏风电容量将分别达到 1400 万 kW 和 760 万 kW[12]。目前，青海全省光伏风电主要集中在海南、 海西地区，截至 2016 年底，电源总装机容量为 2302 万 kW，其中光伏发电并网容量达 682 万 kW，风电 并网容量达 68 万 kW。由于新能源发电出力具有波 动性、随机性和间歇性，大规模的新能源发电接入 电网后，会对电网的调峰、无功电压和暂态稳定性 都带来一定的影响[13-16]。同时，由于新能源（风电
Keywords：renewable energy generation; power discard rate; acceptability; integration scheme; optimum ration of solar and wind power
随着世界经济的快速增长，人类对能源的需求 越来越大。现有的能源结构中，煤炭、石油等化石 能源占有很大比重，但化石能源作为不可再生能源 其储量有限，而且其燃烧和利用过程还会污染环境 并排放温室气体[1-3]。能源危机和环境污染是全人类 面临的共同问题。在有限的资源利用和严格的环境 保护的双重制约下实现人类的可持续发展，立足于 科技进步，调整和优化能源结构，大规模开发利用 清洁可再生能源已成为全球共识[4-8]。但随着新能源 大规模开发，我国局部地区消纳矛盾逐渐凸显，出 现了弃风、弃光问题，引起社会各界的关注[9-11]。
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2019 年第 6 期
研究与开发
和光伏发电）发电出力的不确定性、反调峰性，大 规模新能源并网后要求电力系统留有更多的备用电 源和调峰电源[17]。
本文基于光伏风电消纳能力，分析不同负荷水 平及不同外送曲线对光伏风电消纳能力的影响，并 根据风电发电特性、光伏发电特性及风光互补特性， 提出基于新能源消纳能力的优先发展光伏、优先发 展风电及寻找风光最优配比的风电光伏发展策略， 指出一种探索电网新能源消纳能力最大的方法，并 结合青海电网新能源发展策略进行分析和计算。
Abstract With the large-scale development of new energy, the issue of new energy consumption has gradually emerged. Under the premise of guaranteeing reliable integration of solar and wind power, and maintaining stable and safe operation of the power grid, renewable energy acceptability of the grid may differs from grid strengths, power structures, or load levels. In this paper, calculations of discard rate and acceptability of renewable power generation in Power Grid, and multiple renewable power integration schemes consider of the priority or the optimum ratio of solar and wind power based on the power generation and complementarity characteristics are given in order to coordinate the power and grid development, ensure the reasonable development scale and effective consumption of new energy power generation in Qinghai Province and proposed constructive advice for the follow-up new energy integration to reduce renewable power discard.
关键词：新能源发电；弃电率；消纳能力；并网方案；风光最优配比
Research on optimal matching scheme of renewable energy based on renewable energy consumption ability
Liu Fei Tao Xin Zhang Xiangcheng Li Nan Ma Xue (State Grid Qinghai Electric Power Company Economic Research Institute, Xining 810000)
研究与开发
基于电网消纳能力的新能源发展策略研究
刘 飞 陶 昕 张祥成 李 楠 马 雪
（国网青海省，新能源消纳问题逐渐突出。在保证太阳能及风电可靠并网发 电、电网能够维持安全稳定运行的前提下，不同的网架强弱程度、不同的电源构成以及不同的负 荷水平，电网消纳新能源发电的能力也将有所不同。为了综合协调电网电源资源，合理安排新能 源的发展规模和建设时序，保障新能源发电的科学发展和有效利用，本文基于电网光伏风电消纳 能力，并根据风电发电特性、光伏发电特性及风光互补特性，提出一种探索电网新能源消纳能力 最大的方法，为后续新能源并网提出指导性意见，避免大量的弃风弃光现象发生。
1 研究基础
1.1 光伏风电出力特性 光伏出力较大时段主要集中在 11:00—16:00，
典型日出力曲线如图 1 所示。若优先发展光伏，光 伏开发超过一定规模时，将加重电网中午时段弃电 现象。