黨的“十九大”報告指出，推進能源生產和消費革命，構建清潔低碳、安全高效的能源體系。伴隨著新能源產業(yè)“十三五”規(guī)劃宏偉藍圖的實施，堅持綠色發(fā)展，推進能源行業(yè)變革，新能源產業(yè)將會為青山綠水作出應有的貢獻。豐富的新能源資源、日臻成熟的新能源發(fā)電技術以及先進的新能源發(fā)電裝備，都為我國新能源發(fā)電的大規(guī)模發(fā)展奠定了堅實基礎。新能源是清潔的一次能源，但同時新能源發(fā)電的出力又具有隨機性、間歇性等特性。隨著我國新能源的快速發(fā)展，如何加強新能源并網(wǎng)運行控制，使電力系統(tǒng)消納更多的新能源電量，讓清潔能源變成優(yōu)質電源，成為新能源未來發(fā)展待解決的問題。

　　新能源功率預測

　　電力系統(tǒng)是一個發(fā)電、用電實時平衡的系統(tǒng)，隨機波動的新能源并入電網(wǎng)后，為滿足系統(tǒng)平衡要求，常規(guī)電源出力和新能源出力之和需與負荷實時匹配。新能源功率預測可將隨機波動的不確定新能源出力由未知變?yōu)榛疽阎瑴p少新能源出力的不確定度，降低系統(tǒng)平衡的難度，是促進新能源消納的關鍵技術之一。

　　受新能源資源在大氣邊界層內的復雜時變性和人類對氣象認知局限性的約束，新能源功率預測精度水平很難達到電力負荷預測的精度水平。我國自2008年研發(fā)完成國內首套風電功率預測系統(tǒng)以來，先后突破了多項新能源功率預測關鍵技術，從無到有、由點及面全面完成了新能源功率預測系統(tǒng)建設，將新能源出力由基本不可知轉變?yōu)榛究芍Ｎ磥淼闹攸c是持續(xù)提高預測的精度，主要工作包括提高數(shù)值天氣預報精度，完善大數(shù)據(jù)功率預測模型，以及提高新能源場站的基礎數(shù)據(jù)質量等。

　　新能源穩(wěn)定控制

　　由于新能源的波動性和間歇性，以及新能源發(fā)電裝備中電力電子元件的低抗擾性和弱支撐性，新能源安全穩(wěn)定運行問題日益突出。一是新能源大規(guī)模脫網(wǎng)事故，比如2011年發(fā)生50萬千瓦以上風電脫網(wǎng)事故8起，風電機組脫網(wǎng)3800余臺次；二是與新能源相關的電力系統(tǒng)振蕩事故，近幾年我國新能源基地發(fā)生多起振蕩現(xiàn)象，新能源并網(wǎng)安全問題引起廣泛關注。

　　未來，隨著新能源發(fā)電的規(guī)模化開發(fā)利用，需要進一步提升新能源發(fā)電友好性能和穩(wěn)定控制水平，以確保安全運行。逐步掌握新能源發(fā)電主動支撐控制技術，使新能源發(fā)電具備無功/電壓主動控制、有功/頻率控制、高低電壓故障穿越等性能，實現(xiàn)新能源向常規(guī)電源轉變。在集中式和分布式并舉的開發(fā)模式下，一方面，新能源遠距離大規(guī)模傳輸問題具有挑戰(zhàn)性，新能源發(fā)電控制技術從新能源電站內的單一協(xié)調控制向集群電站、送受端協(xié)調控制發(fā)展。另一方面，分布式新能源接入?yún)^(qū)域范圍內具有高滲透率、點多面廣、分散性強的特點，分布式新能源發(fā)電控制技術向區(qū)域協(xié)調與分散自適應控制結合的方向發(fā)展。

　　新能源高效消納

　　隨著我國新能源的快速發(fā)展，局部地區(qū)消納矛盾逐漸顯現(xiàn)，出現(xiàn)了棄風、棄光現(xiàn)象，引起社會各界的關注。2016年全國棄風、棄光電量分別達到497億千瓦時和465億千瓦時，新能源消納問題已成為制約我國新能源可持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸。

　　新能源消納能力主要受電力系統(tǒng)互聯(lián)互通水平、電源調節(jié)性能以及負荷特性等因素影響。與此同時，新能源的地域分布、預測精度和控制水平，也影響電力系統(tǒng)的消納水平。新能源高比例接入電力系統(tǒng)后，增加了系統(tǒng)調節(jié)的負擔，常規(guī)電源不僅要跟隨負荷變化，還需要平衡新能源的出力波動。新能源出力超過系統(tǒng)調節(jié)范圍時，必須控制出力以保證系統(tǒng)動態(tài)平衡，此時會產生棄風、棄光。

　　解決新能源消納問題，首要是科學定量地評價電力系統(tǒng)消納新能源能力，分析新能源發(fā)電受限的具體原因和瓶頸。在此基礎上有針對性地優(yōu)化全網(wǎng)火電、風電、太陽能發(fā)電等多種電源的發(fā)電計劃，進一步優(yōu)化系統(tǒng)運行方式，提升新能源消納能力。考慮大規(guī)模新能源接入的電力生產模擬及其在電力系統(tǒng)評估、規(guī)劃和運行中的應用日益成為研究的焦點。

　　基于時序生產模擬的新能源消納能力計算，能夠實現(xiàn)對電網(wǎng)外送能力、常規(guī)電源調節(jié)能力、電網(wǎng)運行方式、負荷波動、省間/跨區(qū)聯(lián)絡線外送、電網(wǎng)運行備用容量及新能源出力波動特性的綜合仿真，可模擬所研究的電力系統(tǒng)的實際運行情況。多個省（區(qū)）電力系統(tǒng)的分析計算結果表明，實現(xiàn)優(yōu)化新能源開發(fā)布局，跨省跨區(qū)交易，加強電網(wǎng)統(tǒng)一調度，促進火電機組靈活改造，充分挖掘系統(tǒng)潛力，推動電能替代，均有效提高電力系統(tǒng)的新能源消納能力，降低棄風棄光。但是，對于不同的省（區(qū)），各種技術措施的效果有顯著差異。因此，各省（區(qū)）均應根據(jù)具體情況，研究提出具有針對性的改進措施。

　　總之，新能源發(fā)展應以消納為目標，消納能力評估應基于科學合理的方法，指導新能源的規(guī)劃和運行。目前跨省跨區(qū)交易、火電機組靈活改造、電能替代等部分措施尚未發(fā)揮根本性作用，在提升新能源消納能力方面還有很大的空間。建議完善政策法規(guī)與市場機制，消除省間壁壘，加強需求側管理，優(yōu)化新能源并網(wǎng)運行控制，進一步提升新能源消納能力。