近十几年来，中国风电增长速度领先世界，中国风电装机总量世界第一。由于风电具有间歇性特点，风电快速增长也给我国煤电比重高、灵活性较低的电网运行带来重大挑战，出现风电上网难和“弃风”严重的现象。2015年，我国“弃风”量已超过风电总发电量15%，造成了巨大的资源浪费。

6月20日,《自然》子刊《自然·能源》在线发表了清华大学核研院能源政策研究团队同美国麻省理工学院的合作研究成果“中国高比例煤电电网风能并网潜力的模型模拟”。合作研究成果以全文形式发表，何建坤教授、张希良教授指导的博士研究生张达与麻省理工学院博士研究生米歇尔·戴维森（Michael R. Davidson）是论文共同第一作者，张希良教授指导的另一名博士生熊威明是共同第三作者。张希良教授和麻省理工学院斯隆管理学院柯蔚蓝（Valerie Karplus）教授是共同的通讯作者。清华大学与麻省理工学院建立的“中国能源与气候变化”合作研究项目于2011年正式启动，张希良教授是清华大学方面负责人。该项目构建了较为完整的中国能源经济模型系统，并利用该模型系统对中国低碳能源经济转型的路径和政策进行了模拟评估，为我国能源与应对气候变化的战略政策制定提供了科学支撑。

该研究针对影响风电并网的电网运行和灵活调度进行了分析评估，对提高煤电运行的灵活性进行了量化分析，提出未来风电布局应综合考虑资源潜力、距电力负荷中心距离等因素，对我国未来风电发展及相关电力体制改革提出了政策建议。

该研究构建了一个小时级别的电力调度模型，将我国电网分为东北、西北、三华（华北、华东和华中）和南方四个区域，综合考虑电力需求、负荷特性、电源结构、最小负荷运行要求、煤电机组运行限制及跨区域特高压输电等因素，模拟在不同风力发电成本、上网电价政策、煤电爬坡备用成本和电网运行约束条件下，风电资源开发的最优空间布局和相应的电力供应曲线。研究提出了风电供应曲线模型模拟研究框架，得出了基准情景下中国2030年并网风电的供应曲线。

 

根据该研究，中国不一定需要在风力资源最丰富的地区建设更多的风力发电。相反，中国应该在那些可以更容易地将风电并网的区域建设更多的风力发电机。

该研究发现，在当前并网电价水平下，通过有效的电力体制改革，并网风电总量占电力总供应量可以从2015年的3%提高到2030年的26%。如此巨大的增长可为2030年我国非化石能源占一次能源消费比重达20%左右的目标做出重要贡献，而且也可以带动全球可再生能源利用大幅增加，因为目前中国温室气体排放总量世界第一。

论文链接：

Michael R. Davidson,  Da Zhang, , Weiming Xiong, Xiliang Zhang & Valerie J. Karplus, "Modelling the potential for wind energy integration on China’s coal-heavy electricity grid," Nature Energy 1, Article number: 16086 (2016),  doi:10.1038/nenergy.2016.86

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