11、電網(wǎng)到底能接納多少風(fēng)電?

雖然風(fēng)電是一種變化出力的電源，但是以往的運行經(jīng)驗以及詳細的風(fēng)電并網(wǎng)研究并未發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)在容納多少風(fēng)電方面存在明確的技術(shù)限制。一些國家已經(jīng)使用了大量的風(fēng)電。通過與歐洲其他地區(qū)的有限互聯(lián)，丹麥的風(fēng)電占比達到20%(高峰時達到43%)，德國達到7%(高峰時達到30%)，西班牙和葡萄牙達到11%(高峰時達到30%)。愛爾蘭風(fēng)電占9%(高峰時達到11%)。(編者注：此處為2010年數(shù)據(jù)，目前的比例有顯著提高。)

目前對風(fēng)電并網(wǎng)比例沒有技術(shù)障礙，但是可能存在經(jīng)濟性限制，即風(fēng)電增加到一定程度時，被認為其成本已經(jīng)超過其對系統(tǒng)的價值。從多年來全球大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)運行經(jīng)驗以及大量深入的風(fēng)電并網(wǎng)研究結(jié)論來看，風(fēng)電并網(wǎng)成本很低，由風(fēng)電增量帶來的價值減低也不會像預(yù)期那樣明顯。更直接地說，有證據(jù)表明大范圍互聯(lián)電網(wǎng)可以接納的波動電源電量(風(fēng)能和太陽能)為高峰負荷的25%。美國東部和西部電網(wǎng)正在對更高接納能力的電網(wǎng)進行研究。

其實，電網(wǎng)接納更多風(fēng)電，僅僅通過現(xiàn)有手段進行規(guī)劃和運營是不夠的，需要對諸如輸送通道等基礎(chǔ)設(shè)施的投入、市場規(guī)則的改變，對發(fā)電方和電網(wǎng)運營方的激勵和規(guī)范，對現(xiàn)有技術(shù)和資產(chǎn)的優(yōu)化利用。

電網(wǎng)規(guī)劃人員和發(fā)電投資者在進行設(shè)備采購決策時要考慮到系統(tǒng)的靈活性，以適應(yīng)不斷增長的負荷需求和老機組更新?lián)Q代的需要。系統(tǒng)靈活性包括降低最低發(fā)電水平、更好的升降斜坡率、更短的啟動時間，以及在不增加材料疲勞或減少部件使用壽命的前提下設(shè)計周期循環(huán)。為增加系統(tǒng)靈活性，還要市場以及電價政策方面的配合。

風(fēng)電場可以通過輔助設(shè)施提高靈活性。在一些情況下，成本最小的調(diào)度策略可能會是限制風(fēng)電出力，在風(fēng)電大發(fā)時短時棄風(fēng)，或是讓風(fēng)電場提供有功調(diào)節(jié)。隨著風(fēng)電技術(shù)的不斷成熟和完善，風(fēng)電場可以向提供無功功率、電壓控制、頻率/控制器下降功能(頻率降低，控制器通過控制發(fā)電機從無負荷到滿負荷運行來做出響應(yīng))的方向發(fā)展。

總結(jié)

風(fēng)能本身的波動性使其區(qū)別于其他發(fā)電技術(shù)，由此產(chǎn)生了風(fēng)電是否能順利并網(wǎng)的疑問。本文旨在解釋有關(guān)風(fēng)能的一些關(guān)鍵問題。

盡管風(fēng)電是一種可變能源，電網(wǎng)運營商完全可以通過在處理負荷變化中積累的經(jīng)驗來控制這種波動性，所以在多數(shù)情況下電網(wǎng)已經(jīng)做好了應(yīng)對這種波動性的準(zhǔn)備。風(fēng)電并網(wǎng)的成本很低，也不需要專用備用電源或儲能設(shè)施。風(fēng)力預(yù)測等工具的發(fā)展也會有助于風(fēng)電并網(wǎng)。

通過擴大風(fēng)電消納范圍以及制定在時間上更加細化的調(diào)度方案，電網(wǎng)運營商能更好地統(tǒng)籌各種電源，充分利用由于地理差異性產(chǎn)生的風(fēng)電出力的穩(wěn)定性。傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)的不斷革新、需求側(cè)管理、智能電網(wǎng)以及混合動力汽車等新技術(shù)也會對風(fēng)電并網(wǎng)起到積極的推動作用。(來源：美國國家可再生能源實驗室（NREL）)