推进风光储系统解决方案

在新能源领域，研究通常主要集中于大型并网发电厂及单独风力发电、单独太阳能发电和单独储能的技术与市场的解决性方案，风光储互补供电系统方面的问题研究及方案探索较少。目前，我国风光储供电系统还处于起步阶段，仅有少数的示范工程实现了优势互补的系统性应用，大规模应用经验仍然缺失。近年来，中国能源网研究中心一直关注风电、光伏发电及储能方面的基础研究，致力于推进风光储系统解决方案的应用，以期促进我国低碳经济快速有序发展。

新能源已经成为新世纪引领经济增长的战略性产业。随着能源供应的渐趋紧张，以及环保问题的日益突出，区别于传统能源的新能源越来越被重视。风能发电和太阳能发电作为可再生，无污染的绿色能源，在世界各地得到迅速发展。特别是，2008年底爆发的全球金融危机以来，世界主要国家纷纷将新能源作为走出危机、引领经济增长的战略性产业发展，中国政府也加大对新能源产业发展的投资力度、政策支持与技术重视程度。据悉，中国4万亿经济剌激计划中就有近四成用于发展清洁能源，且据国家正在制定的“新能源产业振兴规划”，到2020年我国风电总装机容量将达到1.5亿千瓦，太阳能发电总装机达到2000万千瓦。未来我国风电和光伏发电等新能源产业的发展仍将处于快速发展通道。

新能源产业的快速发展亟需大规模储能设施予以支撑。据中国可再生能源学会风能专业委员会统计，截止目前，我国风电总装机容量达到2580万千瓦，且2009年全国风电新增装机超过美国，居世界第一位。自2007年国家发改委发布《可再生能源中长期发展规划》以来，国内光伏发电市场实现真正意义的启动，2008年全国已累计安装光伏发电总装机约14万千瓦，2009年增幅约190%，2010年另启动了64.2万千瓦新太阳能计划以及西部五省13个光伏发电工程（合计28万千瓦），预计全部建成后，我国太阳能光伏发电装机将超过100万千瓦。但是，风电和光伏发电的大规模快速发展也使得当前我国风电产业与光伏产业存在的电厂运营管理问题、并网调峰问题、市场消纳问题，以及电量外送等问题集中暴露出来。总的来讲，风电、太阳能发电自身所固有的随机性、间歇性等特征决定风电与光电大规模接入电网后必然会对电网安全稳定运行带来一定的挑战，主要包括：在电能质量方面，风电和光伏发电具有极大的不可控性；在电力调频上，频率波动更加频繁；在电力调峰方面，调峰任务更加繁重。目前的电网从现有基础上无法消纳，进一步的影响则表现为新能源投资效率的低下。

尤其是，我国风电从发展初始就出现大规模、高集中开发和远距离、高电压的输送要求，由此带来的电网技术和健康问题更为突出，更为复杂。而光伏发电系统的建设及运行缺乏必要的并网技术标准和管理要求，且光伏发电成本居高不下，难以实现光电平价入网等，已经使得并网难成为制约光伏发电发展的重要因素。电网与风、光电的矛盾越来越突出，对储能的需求也变得更为迫切。

储能技术的规模化发展能够促使新能源得到更加广泛和有效应用。储能技术是一种可以根据需要将能量（电量）储存或者释放的技术。储能技术在很大程度上解决了新能源发电的随机性、波动性问题，可以实现新能源发电的平滑输出，能有效调节新能源发电引起的电网电压、频率及相位的变化，使大规模风电及太阳能发电方便可靠地并入常规电网。同时，大容量储能还可提高能源利用效率，为国家节约巨额投资，而且由于储能设施占地少、无排放，其节地、节能、减排的效果是其他调峰措施无法比拟的。另外，储能技术不仅能利用于风电、光伏发电等新能源领域，还能应用于智能电网和电动汽车两大新兴产业。

风光储实现优势互补是促进风电、光伏发电及储能产业发展的系统解决方案。目前，大规模储能技术在全球都还处在发展初期，技术仍然不够成熟，而且在现有电价机制和政策环境下，单就储能技术的成本来讲还不能满足商业化应用。如果将储能产业发展与新能源产业的发展结合起来，实现风光储各个方面的取长补短，则风光储的互补优势便能发挥出来，不仅能实现整个电网系统的安全运行和效率最优，而且能够极大促进风电和光伏发电的规模化发展与应用。目前，“搭配储能，实现风光互补”的研究思路也已经得到国内外能源行业学者、专家及企业的普遍认同。

政府、研究机构及业界对风光储的系统性研发推进工作给予了高度重视。近两年，国内外越来越多的企业和研究人士已经把目光投向了风光储综合系统的研究及应用。例如，国家电网公司对风光储综合系统进行了重要的探索，已与国家财政部、科技部共同决定，在全国范围内建设1-2个风光储联合示范项目，而首个风光储输示范项目有望在2011年年中建成，建成投产后该项目将成为世界最大的太阳能发电基地和风光互补试验中心。中国能源网研究中心也对建立风光储综合系统进行了大量的考察调研，希望能对我国新能源的发展起到积极的推动作用。

为了深入研究我国风电产业与光伏产业发展存在的问题，了解国内外储能技术发展现状及规模化应用前景，促使风电和光伏产业健康有序发展，推进未来风光储真正实现系统性、互补性的系统解决方案，中国能源网研究中心在对新能源与储能技术进行多年研究的基础上，对研究工作进行总结并形成《中国能源网·能源行业报告系列——低碳能源专题》报告，该报告共包含三部分内容，分别是《中国风电产业发展现状及问题研究》，《中国太阳能光伏产业发展现状及问题研究》，《大规模储能技术及应用前景研究》。该报告从研究如何促进国家新兴产业经济发展的战略高度出发，从产业和市场两个方面展开，分别对风、光、储三个产业各自的发展现状，存在问题及发展前景展开调查和研究，提出可能的解决性方案或形成可操作性的建议，为今后探索风光储实行系统性、互补性的发展模式做准备。后期，中国能源网研究中心还将继续关注风、光、储产业与市场的发展形势，以及风光储的系统化应用状况，不断研究与探索低碳能源的推进工作，为我国能源事业的发展贡献力量。