可再生能源接入电力系统后，存在哪些新的电能质量问题及解决方法

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一片片的太阳能光伏电站，在阳光照射下，经过光照到电能的神奇转化，太阳能被变换为电流，输入电网，为人类所用。这种新型的发电方式被称为光伏发电，随着 科技 的进步，光伏发电成本过去十年下降了近90%，与常规火电成本相当甚至更低，成为了一种可再生能源的有效利用方式。

近日，由中国科学院电工研究所团队，牵头承担的“大型光伏电站直流升压汇集接入关键技术及设备研制”项目，通过综合绩效评价验收，成功解决了低压直流到高压直流的升压难题。

主讲人

王一波：中国科学院电工研究所研究员

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我是做综合能源的，我们一般在研究中计算的是可再生能源利用率，即供给系统负荷的可在生能源功率/系统接入的可再生能源功率，其余的可再生能源功率包括传输中的损耗功率，部分无法消纳的可再生能源(一般传输到系统之外)。

所以，我认为，系统的能源利用率，应该是供给系统负荷的功率/系统接入的功率。

但是，一般我们计算的是可再生能源利用率，能源利用率不太关注

一、煤电装机将受严控

二、风电+光伏成增量主体

2020年12月12日，在联合国气候雄心大会上，中国首次设定了光伏风电装机目标，到2030年我国风电、光伏总装机容量达到12亿千瓦以上。

三、核电成基荷电源增量主体

在以可再生能源为主的电力结构中，随着煤电的角色淡化，核电正成为基荷电源的增量主体。与风电、太阳能发电的波动性、间歇性相比，核电具有能量密度大、输出稳定、低碳排放等优势，是“去煤电”情景下增加基荷能源的首选

四、储能、抽水蓄能建设将提速

2021年7月23日，国家发改委、国家能源局发布关于加快推动新型储能发展的指导意见。意见提出，到2025年，实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变。根据意见，预计2025年装机规模达3000万千瓦以上。新型储能在推动能源领域碳达峰碳中和过程中发挥显著作用。

五、特高压电网建设将加快

考虑到风电、光伏分散式的特点，以及大型电厂地理位置偏远，主要集中“三北”地区，在无法实现就近消纳的情况下，电力的输送、存储成为决定制约清洁能源装机比例的一大瓶颈。同时，随着近年户用光伏装机增长迅猛，部分城镇、农村电网的变压器容量也成为影响装机的一大因素。因此，在大幅提高清洁能源装机比例的情况下，特高压电网、农村电网的配套工程也需要改善。

16、电力系统中风电、光伏发电等可再生能源发电形优点如下：

1、太阳能资源取之不尽，用之不竭，而且太阳能在地球上分布广泛，只要有光照的地方就可以使用光伏发电系统，不受地域、海拔等因素的限制。

2、太阳能资源随处可得，，可就近供电，不必长距离输送。

3、光伏发电的能量转换过程简单，是直接从光能到电能的转换，没有中间过程和机械运动，不存在机械磨损。

我国电力结构已经开始向绿色低碳转型。受成本下降、技术进步、生态环保等因素推动，可再生能源快速发展带动全球能源供应日趋多元，新兴经济体能源需求持续增长，占全球能源消费比重不断上升。截至2020年底，我国可再生能源发电装机总规模占比超过40%，位居世界第一。按照我国“碳达峰”“碳中和”时间表，到2030年实现“碳达峰”，意味着平均每年碳排放量由过去的年均3.6%增速降至0.5%[2]。2021年是“十四五”的开局之年，能源企业和电力企业需要迈好绿色低碳转型的第一步。尤其在发电领域，电源结构将发生重大改变，绿色电源将成为主体电源。在电网领域，电力资源配置由煤电、水电基地外送，转变为新能源一体化开发外送、源网荷储一体化就近利用，电网形态由区域互联大电网向大电网与微电网、分布式电网兼容并举转变，智能配电网成为未来发展重点[3]；在用电领域，用电模式由单向流动转变为源网荷储双向互动模式，储能技术将加快发展，用电形式更加多样化。总之，能源清洁低碳发展成为大势。世界各国纷纷制定能源转型战略，提出更高的能效目标，制定更加积极的低碳政策，不断寻求低成本清洁能源替代方案，推动可再生能源发展和经济绿色低碳转型[4，5]。此外，世界能源技术创新进入活跃期。能源新技术与现代信息、材料和先进制造技术深度融合，太阳能、风能发电、新能源汽车技术不断成熟，大规模储能、氢燃料电池、第四代核电等技术有望突破，能源利用新模式、新业态、新产品日益丰富，将给人类生产生活方式带来深刻的变化[6，7]。

绿色低碳转型意味着巨大的成本。尤其对于以传统化石能源为主的发电企业来说，从高碳资产为主向绿色低碳资产转型的成本十分巨大。以“五大电力”企业为例，2020年有四家清洁能源装机占比低于50%，新能源电源增量成为这些企业投资发展的重点。随着新能源大规模发展，资源争夺和市场竞争将愈加激烈，各企业都在抢抓清洁能源转型的机遇，争取优质新能源资源，坚持集中式与分布式并举，新建为主并购为辅，实现风电、光伏跨越式大发展[1]。实施“碳达峰”“碳中和”是广泛而深刻的经济社会系统性变革，对政府、企业，甚至每个人的生活都是一场变革，“一场硬仗”。“十四五”时期，是我国实现“碳达峰”目标的关键期、窗口期，除了控制化石能源消费总量、提高利用效能，还要大力实施清洁能源替代行动，深化电力体制改革和碳交易制度创新，也要倡导绿色低碳生活，提升生态碳汇能力。

总之，构建以新能源为主体的电力系统，意味着光伏、风电等清洁能源的大规模发展，到2025年清洁电源装机比例将超过50%[8]。清洁能源的高比例发展必须采用市场化手段，避免大幅度的财政补贴。清洁能源的发展必须依靠创新驱动，以新能源为主体的新型电力系统应具备高度的数字化、智能化水平，才能不断提升分布式清洁能源的存储和消纳能力，真正让清洁能源成为电力供应的主体。

“国家不鼓励和支持可再生能源并网发电”这句话是错误的。

《中华人民共和国可再生能源法》第十三条内容如下：

国家鼓励和支持可再生能源并网发电。

建设可再生能源并网发电项目，应当依照法律和国务院的规定取得行政许可或者报送备案。

建设应当取得行政许可的可再生能源并网发电项目，有多人申请同一项目许可的，应当依法通过招标确定被许可人。

扩展资料：

《中华人民共和国可再生能源法》

第十四条    电网企业应当与依法取得行政许可或者报送备案的可再生能源发电企业签订并网协议，全额收购其电网覆盖范围内可再生能源并网发电项目的上网电量，并为可再生能源发电提供上网服务。

第十五条    国家扶持在电网未覆盖的地区建设可再生能源独立电力系统，为当地生产和生活提供电力服务。

第十六条    国家鼓励清洁、高效地开发利用生物质燃料，鼓励发展能源作物。

利用生物质资源生产的燃气和热力，符合城市燃气管网、热力管网的入网技术标准的，经营燃气管网、热力管网的企业应当接收其入网。

参考资料来源：中国人大网-中华人民共和国可再生能源法

第一章　总则第一条　为了促进可再生能源的开发利用，增加能源供应，改善能源结构，保障能源安全，保护环境，实现经济社会的可持续发展，制定本法。第二条　本法所称可再生能源，是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。

水力发电对本法的适用，由国务院能源主管部门规定，报国务院批准。

通过低效率炉灶直接燃烧方式利用秸秆、薪柴、粪便等，不适用本法。第三条　本法适用于中华人民共和国领域和管辖的其他海域。第四条　国家将可再生能源的开发利用列为能源发展的优先领域，通过制定可再生能源开发利用总量目标和采取相应措施，推动可再生能源市场的建立和发展。

国家鼓励各种所有制经济主体参与可再生能源的开发利用，依法保护可再生能源开发利用者的合法权益。第五条　国务院能源主管部门对全国可再生能源的开发利用实施统一管理。国务院有关部门在各自的职责范围内负责有关的可再生能源开发利用管理工作。

县级以上地方人民政府管理能源工作的部门负责本行政区域内可再生能源开发利用的管理工作。县级以上地方人民政府有关部门在各自的职责范围内负责有关的可再生能源开发利用管理工作。第二章　资源调查与发展规划第六条　国务院能源主管部门负责组织和协调全国可再生能源资源的调查，并会同国务院有关部门组织制定资源调查的技术规范。

国务院有关部门在各自的职责范围内负责相关可再生能源资源的调查，调查结果报国务院能源主管部门汇总。

可再生能源资源的调查结果应当公布；但是，国家规定需要保密的内容除外。第七条　国务院能源主管部门根据全国能源需求与可再生能源资源实际状况，制定全国可再生能源开发利用中长期总量目标，报国务院批准后执行，并予公布。

国务院能源主管部门根据前款规定的总量目标和省、自治区、直辖市经济发展与可再生能源资源实际状况，会同省、自治区、直辖市人民政府确定各行政区域可再生能源开发利用中长期目标，并予公布。第八条　国务院能源主管部门根据全国可再生能源开发利用中长期总量目标，会同国务院有关部门，编制全国可再生能源开发利用规划，报国务院批准后实施。

省、自治区、直辖市人民政府管理能源工作的部门根据本行政区域可再生能源开发利用中长期目标，会同本级人民政府有关部门编制本行政区域可再生能源开发利用规划，报本级人民政府批准后实施。

经批准的规划应当公布；但是，国家规定需要保密的内容除外。

经批准的规划需要修改的，须经原批准机关批准。第九条　编制可再生能源开发利用规划，应当征求有关单位、专家和公众的意见，进行科学论证。第三章　产业指导与技术支持第十条　国务院能源主管部门根据全国可再生能源开发利用规划，制定、公布可再生能源产业发展指导目录。第十一条　国务院标准化行政主管部门应当制定、公布国家可再生能源电力的并网技术标准和其他需要在全国范围内统一技术要求的有关可再生能源技术和产品的国家标准。

对前款规定的国家标准中未作规定的技术要求，国务院有关部门可以制定相关的行业标准，并报国务院标准化行政主管部门备案。第十二条　国家将可再生能源开发利用的科学技术研究和产业化发展列为科技发展与高技术产业发展的优先领域，纳入国家科技发展规划和高技术产业发展规划，并安排资金支持可再生能源开发利用的科学技术研究、应用示范和产业化发展，促进可再生能源开发利用的技术进步，降低可再生能源产品的生产成本，提高产品质量。

国务院教育行政部门应当将可再生能源知识和技术纳入普通教育、职业教育课程。第四章　推广与应用第十三条　国家鼓励和支持可再生能源并网发电。

建设可再生能源并网发电项目，应当依照法律和国务院的规定取得行政许可或者报送备案。

建设应当取得行政许可的可再生能源并网发电项目，有多人申请同一项目许可的，应当依法通过招标确定被许可人。第十四条　电网企业应当与依法取得行政许可或者报送备案的可再生能源发电企业签订并网协议，全额收购其电网覆盖范围内可再生能源并网发电项目的上网电量，并为可再生能源发电提供上网服务。第十五条　国家扶持在电网未覆盖的地区建设可再生能源独立电力系统，为当地生产和生活提供电力服务。

这个官方说法已经很全面了。 传统能源在不远的将来肯定会枯竭，我们如果不发展新的能源或再生能源，势必人类命运都会发生改变。只不过这个时间来的快还是慢而已。

以新能源发电为例，目前，以煤、石油为主的常规能源为全世界90%以上的电力负荷提供电能，这种常规能源的特点是集中发电、远距离输电并形成大电网互联。但其资源有限且对大气的污染也日益严重，造成了全球的能源紧张和环境恶化。同时大电网存在着供电模式单一、不能灵活跟踪负荷的变化、局部事故极易扩散并导致大面积停电等弊端。随着环境问题以及能源危机的日益突出，诸如光伏、风电等一批新能源发电技术得到了迅速的发展。新能源发电装置大量接入电网当中，在一定程度上缓解了电力供应紧张的的问题，并在改善能源结构，减少环境污染，实现人与自然的可持续发展方面起到很好的作用。这些清洁的可再生能源大部分都是以分布式电源(DG)的形式联接到电力系统，与大电网互为支撑。现在，DG以其独特的优势引起世人的注目。如无污染的可再生新能源发装置，排热可利用的燃气小型发电机，高可靠度的用户端小型发电机等。随着技术的不断发展，DG的应用越来越广泛。

众所周知，可再生能源是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源，是取之不尽，用之不竭的能源，对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。在近日举行的第二届清华大学“碳中和经济”论坛上，国家能源局新能源与可再生能源司司长李创军表示，可再生能源已成为新一轮能源革命和科技产业革命的主战场，发展可再生能源是减排不减生产力的重要支柱。

如此说来，我国大力实施可再生能源替代行动，这可能对能源产业产生哪些影响呢？

目前，国内规模化应用的新能源产业包括太阳能、风能、核能等，近年以来，我国以风电、光伏发电为代表的新能源发展成效显著，发电量稳步提升。但还是可能伴随能源危机。最近的一个例子就是今年全国性的高温，我国四川重庆地区分别出现了限电拉闸等情况。主要是因为天气干旱，四川本来就是以水力发电为主的一个城市，在全面高温的情况下，他们的电量也明显供应不足。

促进新能源产业高质量发展、促进电源端、储能端与需求端依市场规律高效匹配，实现以新能源为主体的新型电力系统供需平衡，好发挥新能源在能源保供增供方面的作用；要构建清洁低碳安全高效的能源体系，实施可再生能源替代行动，深化电力体制改革，构建新能源占比逐渐提高的新型电力系统。

总的来说，促进全产业链协同发展，积极有序发展光能源、硅能源、氢能源、可再生能源，推动能源电子产业链供应链上下游协同发展，形成动态平衡的良性产业生态，避免产能过剩 。