我國西部地區(qū)新能源和可再生能源資源豐富，開發(fā)潛力巨大。實(shí)現(xiàn)新能源和可再生能源大規(guī)模開發(fā)的主要途徑是發(fā)電，而如何將電大規(guī)模輸送到中東部負(fù)荷中心，一直是學(xué)術(shù)界研究討論的重要課題。近年，潘垣院士和他的課題組致力于西部大規(guī)?？稍偕茉措娏ν馑团c并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)問題研究。在第三屆中國電力發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新院士論壇上，潘垣向記者講述了他對這個(gè)問題的思路和想法。

《國家電網(wǎng)》：開發(fā)西部的可再生能源，需要攻克什么技術(shù)問題？

潘垣：在回答這個(gè)問題之前，我們首先明確，中國的能源資源問題不能脫離中國的實(shí)際。不同國家、不同地區(qū)的地理?xiàng)l件和資源分布都不一樣，不能完全生搬硬套外國模式。中國的具體情況是煤炭、水電、風(fēng)電和光伏發(fā)電資源比較豐富，特別是西部地區(qū)的風(fēng)能、太陽能資源非常豐富，比如青藏高原海拔4000米的地方，空氣稀薄，陽光散射少，光伏發(fā)電資源富集。但是，我國的這些資源富集區(qū)距離中東部負(fù)荷中心的距離都在2000公里以上。而西部地區(qū)的電網(wǎng)比較薄弱，若要在西部建設(shè)像東部一樣堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)，需要大量的成本。所以，怎樣把西部富余的電能輸送到中東部地區(qū)，是需要攻克的關(guān)鍵技術(shù)。

《國家電網(wǎng)》：可再生能源電力遠(yuǎn)距離輸送會遇到什么挑戰(zhàn)？

潘垣：基本上有兩個(gè)挑戰(zhàn)。首先，跟煤電、燃?xì)獍l(fā)電等一次能源特性有關(guān)。遠(yuǎn)距離輸電，如果送端的可再生能源電力比較多，那么輸電線路功率波動是必然的，線路的利用率就會降低。其次，風(fēng)電設(shè)備和火電設(shè)備、水電設(shè)備在動態(tài)特性上的區(qū)別引起的一個(gè)大的挑戰(zhàn)，也就是慣性問題。風(fēng)機(jī)的慣性小，而直流輸電慣性也小，這就導(dǎo)致送端的運(yùn)行穩(wěn)定難以保障。

解決這兩個(gè)問題，我們可以采取下面的辦法：第一，讓西部的可再生能源就地組成孤網(wǎng)；第二，輸送電力的波動性問題到受端再解決。

《國家電網(wǎng)》：按照您的設(shè)想，需要怎樣的電網(wǎng)？

潘垣：如此長距離的輸送必須采用特高壓直流輸電方式。有了特高壓直流輸電工程，就能讓西部的可再生能源“像搞批發(fā)一樣”送到強(qiáng)大的“三華”同步電網(wǎng)來。電能送到中東部地區(qū)，也并不是馬上并網(wǎng)，而是像劉振亞總經(jīng)理所說的分層次并網(wǎng)。打個(gè)比方，批發(fā)進(jìn)來一批貨物，再把這些貨物分到幾個(gè)零售點(diǎn)去銷售，也就是分別并入電網(wǎng)。

特別是發(fā)電還可以和計(jì)劃建設(shè)的抽水蓄內(nèi)電站形成“合力”。西部的風(fēng)能一般晚上出力較大，抽水蓄能電站晚上可以利用這部分電能抽水儲能，白天既然可以發(fā)電調(diào)峰，也可以發(fā)電出售。這樣既解決了棄風(fēng)問題，又提高經(jīng)濟(jì)性。

《國家電網(wǎng)》：如何解決西部可再生能源外送電力波動的問題？

潘垣：風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電出力相關(guān)性隨時(shí)間尺度和地理范圍變化特點(diǎn)的研究顯示，風(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電的日互補(bǔ)性很強(qiáng)，月互補(bǔ)性更強(qiáng)。如果光伏發(fā)電和風(fēng)電結(jié)合在一起，即“風(fēng)光打捆”，那滿負(fù)荷輸電時(shí)間肯定超過4000小時(shí)/年，這就跟水電差不多，經(jīng)濟(jì)性沒有問題。我認(rèn)為應(yīng)建設(shè)大規(guī)模、集約化的可再生能源基地，而且風(fēng)場、光場的網(wǎng)都要模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化發(fā)展，網(wǎng)與網(wǎng)之間可以采用技術(shù)進(jìn)行分隔，防止出現(xiàn)問題。在集中的變電站，加入一些強(qiáng)慣性脈沖發(fā)電機(jī)，在很寬的幅度范圍內(nèi)，可以保證風(fēng)電電壓穩(wěn)定、頻率穩(wěn)定。

《國家電網(wǎng)》：您對目前的西部可再生能源發(fā)電研究有什么建議？

潘垣：第一，我們應(yīng)該研究西部可再生能源總體出力的波動特性，在此基礎(chǔ)上優(yōu)化風(fēng)光布局與比例，減少可再生能源開發(fā)的盲目性；第二，要強(qiáng)化西部電網(wǎng)，為跨省風(fēng)電、光伏發(fā)電的自補(bǔ)、互補(bǔ)提供平臺；第三，開展增強(qiáng)送端慣性、傳統(tǒng)直流輸送可再生能源電力的研究和示范。