蘇捷 車紫瑩

摘要：為了能夠有效地減少新能源棄風和棄光電量的損耗，并有效提升新能源電源的消納，進而有效的保證電網(wǎng)調(diào)度的公平性，并提高電網(wǎng)的安全系數(shù)。本文對基于電網(wǎng)安全和調(diào)度公平性的新能源調(diào)度方法進行了探討。

關(guān)鍵詞：新能源;棄風;棄光;調(diào)度

1新能源的定義

1980年（庚申年）聯(lián)合國召開的“聯(lián)合國新能源和可再生能源會議”對新能源的定義為：以新技術(shù)和新材料為基礎(chǔ)，使傳統(tǒng)的可再生能源得到現(xiàn)代化的開發(fā)和利用，用取之不盡、周而復始的可再生能源取代資源有限、對環(huán)境有污染的化石能源，重點開發(fā)太陽能、風能、生物質(zhì)能、潮汐能、地熱能、氫能和核能（原子能）。新能源一般是指在新技術(shù)基礎(chǔ)上加以開發(fā)利用的可再生能源，包括太陽能、生物質(zhì)能、風能、地熱能、波浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋表面與深層之間的熱循環(huán)等;此外，還有氫能、沼氣、酒精、甲醇等，而已經(jīng)廣泛利用的煤炭、石油、天然氣、水能等能源，稱為常規(guī)能源。隨著常規(guī)能源的有限性以及環(huán)境問題的日益突出，以環(huán)保和可再生為特質(zhì)的新能源越來越得到各國的重視。在中國可以形成產(chǎn)業(yè)的新能源主要包括水能（主要指小型水電站）、風能、生物質(zhì)能、太陽能、地熱能等，是可循環(huán)利用的清潔能源。新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展既是整個能源供應系統(tǒng)的有效補充手段，也是環(huán)境治理和生態(tài)保護的重要措施，是滿足人類社會可持續(xù)發(fā)展需要的最終能源選擇。隨著技術(shù)的進步和可持續(xù)發(fā)展觀念的樹立，過去一直被視作垃圾的工業(yè)與生活有機廢棄物被重新認識，作為一種能源資源化利用的物質(zhì)而受到深入的研究和開發(fā)利用，因此，廢棄物的資源化利用也可看作是新能源技術(shù)的一種形式。

2新能源的棄風、棄光原因

2.1缺乏可再生能源的市場體系

雖然我國逐漸出臺了一些相關(guān)的法律法規(guī)，如《可再生能源法》等，給新能源市場管理確立了明確的法律規(guī)范。但實際上，由于執(zhí)法力度不足、缺乏相應的管理機制，這些法律法規(guī)在現(xiàn)實中并未得到廣泛的執(zhí)行，使得對于可再生能源的相關(guān)規(guī)定成為象征意義大于實效性的一紙空文。此外，目前已有的可再生能源法規(guī)政策本身也不夠完善，在很多具體的執(zhí)行策略上并沒有進行明確的規(guī)范。例如在項目規(guī)劃、審批、資金安排以及價格機制等工作中，沒有確立全局性的協(xié)調(diào)策略，而在對大型項目的規(guī)劃和決策上，也缺乏清晰的規(guī)范。另外，對某些新能源的壟斷行業(yè)，還未進行責任承擔、權(quán)利范圍、義務(wù)等方面的明確規(guī)定;可再生能源市場還未建立第三方監(jiān)督機制;可再生能源的相關(guān)產(chǎn)品缺乏檢測認知體系等，也都是目前可再生能源法規(guī)存在的問題。

2.2發(fā)展規(guī)劃不科學

隨著能源短缺問題的愈發(fā)嚴重，我國對于新能源的開發(fā)與應用也越來越重視，新能源也在國家政策的支持下實現(xiàn)了飛速發(fā)展，大量的光伏、風力發(fā)電站建立起來，相應的電力系統(tǒng)與電網(wǎng)也逐漸得到了完善。但在新能源發(fā)展的同時，相應的戰(zhàn)略規(guī)劃與發(fā)展機制卻受到了忽視，由于缺乏規(guī)劃，對于新能源的設(shè)施建設(shè)與電力系統(tǒng)管理仍按照傳統(tǒng)能源的建設(shè)方法和管理措施進行，這不僅讓新能源的發(fā)展脫離實際、缺乏科學性，其發(fā)展布局也與常規(guī)能源的規(guī)劃產(chǎn)生了較大的沖突，給我國能源發(fā)展造成了極大的阻礙。

2.3電網(wǎng)智能化水平不高

風能、電能等新能源受自然條件的影響較大，具有間歇性與隨機波動性的特點，因此新能源資源往往會集中分布在自然條件較為合適的區(qū)域。這對于新能源資源較少、調(diào)峰調(diào)頻能力較差的地區(qū)來說，想要實現(xiàn)新能源的輸送是十分困難的。風力發(fā)電、光伏發(fā)電的瞬間變化較大，而目前的電網(wǎng)智能化卻比較低，這會給電力輸送的穩(wěn)定性造成很大的隱患。具體來說，在風力發(fā)電與光伏發(fā)電受到影響時，由于儲能技術(shù)過于落后，常規(guī)發(fā)電速度又比較慢，因此很難通過存儲的電能來填補電能輸送缺口?？梢哉f，風能、光能等可再生能源的大規(guī)模消納需求，使電網(wǎng)運行、并網(wǎng)控制、電網(wǎng)功率預測等工作都承受著巨大的壓力，同時由于目前電網(wǎng)運行控制技術(shù)的落后，風能電、光能電始終無法實現(xiàn)并網(wǎng)，這在新能源大規(guī)模快速發(fā)展的今天，對電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性十分不利。

3新能源調(diào)度方法流程

該方法分別考慮了調(diào)度日前發(fā)電計劃和實時發(fā)電計劃兩個階段，其中兩個階段分別包含了兩個層次，具體流程如下。日前發(fā)電計劃階段：首先，要對風力發(fā)電場、光伏發(fā)電站的日預報功率、負荷預測、電力輸送安排計劃進行充分的考慮，建立其多目標函數(shù)，降低系能源電能的棄風率和棄光率，并將洗能源的輸送通道最大化的利用起來，進而制定出科學的日前發(fā)電計劃。其次，要根據(jù)新能源電網(wǎng)具體運行情況，為新能源涉網(wǎng)工作建立完善的評價機制，之后再根據(jù)新能源的涉網(wǎng)機制來重新分配新能源電源，具體分配需參考日前發(fā)電計劃，并保證棄光率與棄風率的一致。實時發(fā)電計劃階段：通過兩種層次調(diào)度模型來實現(xiàn)：第一層次調(diào)度模型主要是以光伏電站與風電場實時的功率預測、外送電數(shù)據(jù)以及統(tǒng)調(diào)負荷等數(shù)據(jù)為依據(jù)建立起來的多目標函數(shù)。第二層次的調(diào)度模型的公式表達如下：

式（1）中的Nits表示的是在第i個新能源電站中的第t個調(diào)度時間段的實時預測功率，Mts表示的是在第t個調(diào)度時間段內(nèi)新能源電站中電源可以實時提供的最大發(fā)電空間。在此模型中，新能源電源實時的發(fā)電計劃雖然依然受限，但是卻能夠很好地協(xié)調(diào)兼顧新能源電源實時的涉網(wǎng)工作評價得分及各個電源的發(fā)電能力，有效地保障了以風電和光伏發(fā)電為代表的新能源發(fā)電調(diào)度公平性。圖1為新能源調(diào)度方法流程圖。

其中新能源電源涉網(wǎng)工作評價機制如下：

選取風電、光伏電站功率準確率及調(diào)度業(yè)務(wù)工作評價項目作為參評項目。調(diào)度業(yè)務(wù)工作評價項目各單項總分為l，各參評項目比重由調(diào)度根據(jù)實際工作需要制定。各風電場總得分為：

上式（2）-（6）Ain為第i個風電場第n個參評項目得分，Bn為第rt個評價項目占總得分比重，m為評價項目個數(shù)，a為第i個風電場總的評價得分。

4結(jié)束語

隨著新能源的不斷發(fā)展，新能源的調(diào)度方法的重要性正在逐漸提高。本文以風電、光伏發(fā)電等新能源作為調(diào)度對象，對新能源的棄風、棄光原因進行了分析，在保障電網(wǎng)安全與調(diào)度公平性的基礎(chǔ)上，提出了新能源的調(diào)度方法。

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