根據(jù)該項(xiàng)研究成果，2030年風(fēng)電并網(wǎng)發(fā)電量占電力總量的26%，而目前這一比例僅為3.3%，那么在未來15年內(nèi)，風(fēng)電的增長空間還是十分巨大的。
近日，《自然》子刊《自然˙能源》(NatureEnergy)在線發(fā)表了清華大學(xué)核研院能源政策研究團(tuán)隊(duì)同美國麻省理工學(xué)院的合作研究成果“中國高比例煤電電網(wǎng)風(fēng)能并網(wǎng)潛力的模型模擬” (ModellingthepotentialforwindenergyintegrationonChina’scoal- heavyelectricitygrid)。由于議題重要、方法新穎，《自然˙能源》專門在同期“新聞˙觀點(diǎn)”專欄中安排評論文章，對研究成果進(jìn)行詳細(xì)解讀。
中國并網(wǎng)風(fēng)電供應(yīng)曲線模型模擬研究框架
該研究發(fā)現(xiàn)，在當(dāng)前并網(wǎng)電價水平下，通過有效的電力體制改革，到2030年，中國的并網(wǎng)風(fēng)電總量可達(dá)到電力總供應(yīng)量26%左右，可為2030年我國非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)20%左右的目標(biāo)做出重要貢獻(xiàn)。
近十幾年來，中國風(fēng)電增長速度領(lǐng)先世界，中國風(fēng)電裝機(jī)總量世界第一。由于風(fēng)電具有間歇性特點(diǎn)，風(fēng)電快速增長也給我國煤電比重高、靈活性較低的電網(wǎng)運(yùn)行帶來重大挑戰(zhàn)，出現(xiàn)風(fēng)電上網(wǎng)難和“棄風(fēng)”嚴(yán)重的現(xiàn)象。 2015年，我國“棄風(fēng)”量已超過風(fēng)電總發(fā)電量15%，造成了巨大的資源浪費(fèi)。本研究針對影響風(fēng)電并網(wǎng)的電網(wǎng)運(yùn)行和靈活調(diào)度進(jìn)行了分析評估，對提高煤電運(yùn)行的靈活性進(jìn)行了量化分析，提出未來風(fēng)電布局應(yīng)綜合考慮資源潛力、距電力負(fù)荷中心距離等因素，對我國未來風(fēng)電發(fā)展及相關(guān)電力體制改革提出了政策建議。
基準(zhǔn)情景下2030年中國并網(wǎng)風(fēng)電供應(yīng)曲線
該研究構(gòu)建了一個小時級別的電力調(diào)度模型，將我國電網(wǎng)分為東北、西北、三華(華北、華東和華中)和南方四個區(qū)域，綜合考慮電力需求、負(fù)荷特性、電源結(jié)構(gòu)、最小負(fù)荷運(yùn)行要求、煤電機(jī)組運(yùn)行限制及跨區(qū)域特高壓輸電等因素，模擬在不同風(fēng)力發(fā)電成本、上網(wǎng)電價政策、煤電爬坡備用成本和電網(wǎng)運(yùn)行約束條件下，風(fēng)電資源開發(fā)的最優(yōu)空間布局和相應(yīng)的電力供應(yīng)曲線。研究提出了風(fēng)電供應(yīng)曲線模型模擬研究框架，得出了基準(zhǔn)情景下中國2030年并網(wǎng)風(fēng)電的供應(yīng)曲線。
合作研究成果以全文形式發(fā)表，何建坤教授、張希良教授指導(dǎo)的博士研究生張達(dá)(現(xiàn)為麻省理工學(xué)院博士后)與麻省理工學(xué)院博士研究生米歇爾˙戴維森(MichaelR.Davidson)是論文共同第一作者，張希良教授指導(dǎo)的另一名博士生熊威明是共同第三作者。張希良教授和麻省理工學(xué)院斯隆管理學(xué)院柯蔚藍(lán)(ValerieKarplus)教授是共同的通訊作者。清華大學(xué)與麻省理工學(xué)院建立的“中國能源與氣候變化”合作研究項(xiàng)目于2011年正式啟動，張希良教授是清華大學(xué)方面負(fù)責(zé)人。該項(xiàng)目構(gòu)建了較為完整的中國能源經(jīng)濟(jì)模型系統(tǒng)，并利用該模型系統(tǒng)對中國低碳能源經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的路徑和政策進(jìn)行了模擬評估，為我國能源與應(yīng)對氣候變化的戰(zhàn)略政策制定提供了科學(xué)支撐。2015年，清華大學(xué)校長邱勇出席中美大學(xué)校長論壇、并作主題演講時，曾把這一項(xiàng)目作為我校同美國大學(xué)合作的典型案例加以介紹。
