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　　個人簡歷

　　趙慶波，國家電網(wǎng)公司副總工程師。長期從事電力生產(chǎn)、經(jīng)營與管理工作，對能源、電力、電網(wǎng)規(guī)劃有較深的研究。近年來主持完成的研究課題主要有《能源基地建設及電力中長期發(fā)展規(guī)劃深化研究》、《國家電網(wǎng)促進清潔能源發(fā)展研究》、《國家電網(wǎng)總體規(guī)劃設計》、《構建功能完整、能力完備、集約高效的“大規(guī)劃”管理體系》。曾3次榮獲國家電網(wǎng)公司科技進步特等獎。

　　我國新能源發(fā)展的基本情況

　　大力發(fā)展新能源是國家的重大戰(zhàn)略決策。近年來，國家大力推動新能源發(fā)展，特別是風電和光伏發(fā)電。

　　1．風電

　　1）并網(wǎng)容量

　　截至2013年12月底，我國風電裝機7548萬千瓦。2006~2013年風電裝機容量年均增長67%。我國風電裝機容量2012年6月底已超過美國，排名世界第一。

　　截至2013年12月底，國家電網(wǎng)調(diào)度范圍內(nèi)風電裝機7037萬千瓦，占全國風電裝機的93%。2006~2013年風電裝機容量年均增長68%。

　　風電主要分布在“三北”地區(qū)，裝機容量6363萬千瓦（占全國風電裝機容量的84%，占國家電網(wǎng)調(diào)度范圍風電裝機容量的90%)。蒙東、蒙西、甘肅、冀北風電裝機超過700萬千瓦，占當?shù)乜傃b機比重分別達到32%、18%、20%、32%。

2）發(fā)電量

　　2013年，我國風電發(fā)電量1401億千瓦時。2006~2013年，我國風電發(fā)電量年均增長75%。2013年，國家電網(wǎng)調(diào)度范圍內(nèi)風電發(fā)電量1290億千瓦時，占全國風電發(fā)電量的92%。2006~2013年，風電發(fā)電量年均增長77%。

　　2013年，蒙東、蒙西、甘肅、冀北風電發(fā)電量占當?shù)乜偘l(fā)電量比例分別達到18%、8%、10%、14%，丹麥、西班牙、德國分別為30%、20%、8%；風電瞬時出力占當?shù)乜偘l(fā)電出力的比例最大值分別達到38%、29%、32%、21%，丹麥、西班牙分別為85%、59%。

3）利用小時數(shù)

　　2013年，全國風電利用小時數(shù)2074小時，與歐美等國大體相當。2013年，國家電網(wǎng)調(diào)度范圍內(nèi)風電利用小時數(shù)2046小時。2013年，我國風電發(fā)電量已超過核電（1121億千瓦時），成為我國第三大電源。2013年，我國新疆、廣西等15?。ㄊ校┑漠?shù)厝鐣秒娏康陀?401億千瓦時（全國風電發(fā)電量）。

　　4）風電出力特性

　　風電出力波動幅度較大、波動頻率也無規(guī)律。2013年，國網(wǎng)經(jīng)營區(qū)域內(nèi)風電最大出力達3135萬千瓦，年最大波動達2792萬千瓦、月最大波動達2570萬千瓦、日最大波動達1887萬千瓦?！叭薄憋L電出力波動較大，其中華北風電出力日最大波動達1079萬千瓦，波動幅度83%；吉林風電日波動幅度達99%。

　　風是隨機、間歇和不可控的，所以風電機組發(fā)電出力也是隨機的。同一風電場相鄰幾日的日平均發(fā)電量可能相差不大，但各時段的出力差異明顯。

　　統(tǒng)計分析表明：我國風電的有效出力大部分小于裝機容量的80%。例如，蒙東負荷低谷時段，95%情況下風電出力小于裝機容量的60%。風電平均出力總體呈現(xiàn)冬春季較大，夏秋季較小的特點。

2．光伏發(fā)電

1）裝機容量

　　截至2013年12月底，我國光伏發(fā)電裝機1942萬千瓦，僅次于德國（3594萬千瓦）居世界第二。其中，集中式光伏發(fā)電1632萬千瓦（占84%）、分布式光伏發(fā)電310萬千瓦（占16%）。2010~2013年，我國光伏發(fā)電裝機年均增長183%。

　　截至2013年12月底，國家電網(wǎng)調(diào)度范圍光伏發(fā)電裝機1604萬千瓦，占全國光伏發(fā)電裝機的82.6%。2010~2013年，年均增長171%。

　　集中式大型光伏電站主要分布在甘肅、青海、新疆、寧夏，分別為430、348、277、155萬千瓦。分布式光伏發(fā)電主要分布在江蘇、湖南、浙江等中東部省區(qū)。

2）發(fā)電量

　　2013年我國光伏發(fā)電量90億千瓦時，2010~2013年年均增長162%。2013年國家電網(wǎng)調(diào)度范圍光伏發(fā)電量84億千瓦時，2010~2013年年均增長175%。

　　甘肅、青海、寧夏光伏發(fā)電量分別為18.95、28.16、10.46億千瓦時，2011~2013年年均增長率分別為453%、347%、135%。（2013年底光伏發(fā)電集中投產(chǎn)，有些光伏電站雖然并網(wǎng)但發(fā)電量較小，導致個別省區(qū)裝機容量大但是發(fā)電量小。）

　　3）利用小時數(shù)

　　2013年，全國光伏發(fā)電利用小時數(shù)1332小時，國家電網(wǎng)調(diào)度范圍內(nèi)光伏發(fā)電利用小時數(shù)1368小時。其中，甘肅、青海、新疆、寧夏光伏發(fā)電利用小時數(shù)分別為1523、1326、1446、1466小時。（2013年小時數(shù)同比下降主要原因是2013年底光伏電站集中投產(chǎn)，局部地區(qū)存在棄光現(xiàn)象。）

　　4）光伏發(fā)電出力特性

　　光伏發(fā)電出力隨日出后太陽輻照度逐漸增強而增加，到中午時分達到高峰，晚上基本沒有發(fā)電能力。同時，受多云天氣情況影響，出力波動較大。統(tǒng)計分析表明：我國光伏發(fā)電出力接近滿出力的概率很小，95%概率范圍內(nèi)光伏發(fā)電有效出力低于80%裝機容量。

　　我國新能源發(fā)展的主要特點

1．起步晚，發(fā)展快

　　風電：我國2012年6月超過美國成為世界第一風電大國，用5年半時間走過了歐美15年的發(fā)展歷程，是全球風電發(fā)展最快的國家。

　　光伏發(fā)電：2010年開始進入快速發(fā)展階段，2010~2013年均增速高達183%，而同期德國、意大利、美國年均增長僅為28%、67%、69%。

2．以大規(guī)模集中開發(fā)為主

　　風電：全國90%以上風能資源和77%的風電裝機集中在“三北”（西北、東北、華北北部）地區(qū)。全國集中式風電裝機容量占97%，分散式風電裝機容量占3%。

　　光伏發(fā)電：全國80%太陽能資源和84%的光伏發(fā)電裝機集中在西北和北部地區(qū)。集中式光伏發(fā)電裝機占84%，主要分布在西北地區(qū)；分布式光伏發(fā)電裝機占16%，主要分布在中東部地區(qū)。

　　3．風電基地遠離負荷中心，接入電壓等級高

　　“三北”地區(qū)用電負荷小，風電就地消納水平低。而我國用電負荷中心集中在中東部地區(qū)，約占全國三分之二。“三北”地區(qū)風電基地遠離中東部負荷中心，甘肅酒泉、新疆哈密千萬千瓦風電基地與中東部負荷中心距離都在2000公里以上。

　　我國風電以集中式開發(fā)為主，80%以上風電場接入35~220千伏電壓等級。國外風能資源分散，以分布式開發(fā)為主，70%以上風電接入10千伏及以下配電系統(tǒng)，就地消納。

　　我國電網(wǎng)發(fā)展和運行面臨的挑戰(zhàn)

1．需要采用“大容量、遠距離”輸電模式

　　我國風電、大型光伏電站以集中大規(guī)模開發(fā)為主，并且遠離負荷中心，客觀上決定了我國新能源必須采用“大容量、遠距離”的輸送模式。傳統(tǒng)300千伏、500千伏電網(wǎng)的輸電距離、輸電容量受限，難以滿足新能源大范圍外送需求；特高壓電網(wǎng)輸電具有大容量、遠距離、低損耗、經(jīng)濟性等技術優(yōu)勢，能夠保障風電、光伏電站的規(guī)?；_發(fā)和外送消納。

　　截至2013年底，“三北”地區(qū)風電裝機5800萬千瓦，由于本地消納能力不足，需要跨區(qū)外送約2700萬千瓦，而“三北”地區(qū)與中東部之間的全部跨區(qū)輸送能力僅為1110萬千瓦，扣除需要輸送的火電和水電容量后，風電可用輸送容量不足600萬千瓦。

　　風電消納比例高的丹麥風電裝機477萬千瓦，依靠歐洲大電網(wǎng)與挪威、瑞典和德國電網(wǎng)之間的輸電容量超過500萬千瓦。通過大電網(wǎng)互聯(lián)，實現(xiàn)風電更大范圍消納。

　　2．需要提高靈活調(diào)節(jié)電源比重

　　由于風電自身的特殊性，客觀上需要與其規(guī)模相當?shù)某樗钅堋⑷細獾褥`活調(diào)節(jié)電源配合運行。我國“三北”地區(qū)能有效適應風電變化、可靈活調(diào)節(jié)的抽水蓄能及燃氣等電源比重僅3%，占總裝機比重達76%的燃煤機組一半以上是供熱機組，在冬季供暖期間調(diào)節(jié)能力僅5%-10%，不能在風電出力較大的負荷低谷時段為風電騰出大規(guī)模消納空間。

　　西班牙靈活調(diào)節(jié)電源比例高達34%，是風電的1.6倍；美國高達47%，是風電的13倍。靈活電源比例較高是西班牙等國家風電利用水平高的主要原因。

　　3．需要加強功率預測與運行監(jiān)測

　　1）新能源發(fā)電功率預測技術。通過開展長期、短期、超短期功率預測，將新能源納入電網(wǎng)年度、月度、日前調(diào)度計劃管理，并在日內(nèi)滾動調(diào)整各類型發(fā)電機組出力，實現(xiàn)新能源出力的可預測、可調(diào)度。

　　2）新能源運行監(jiān)測技術。建立新能源運行監(jiān)測系統(tǒng)，將新能源電廠納入到各級電網(wǎng)調(diào)度實時監(jiān)測，接入新能源運行的功率、電壓、頻率等信息，實現(xiàn)新能源運行實時監(jiān)測和控制。

4．需要重視分布式電源接入對配網(wǎng)帶來的技術問題

分布式電源大量接入將形成配電網(wǎng)雙向潮流，給配電網(wǎng)帶來一系列新的技術問題。

　　1）非計劃孤島問題。分布式電源（逆變器并網(wǎng)型和旋轉電機并網(wǎng)型）接入電網(wǎng)使得無源配電網(wǎng)成為有源配電網(wǎng)，當電網(wǎng)檢修或故障時，分布式電源繼續(xù)向負荷供電，形成孤島系統(tǒng)運行。孤島系統(tǒng)的電壓和頻率不穩(wěn)定，造成電能質量不達標，甚至損壞用電設備；孤島系統(tǒng)可能對維修設備供電，危害維修人員的人身安全；當供電恢復時造成電壓相位不同步可能引起較大的沖擊電流，對光伏系統(tǒng)、用電負荷和供電系統(tǒng)帶來損壞。

　　2）電壓分布問題。分布式電源接入配電網(wǎng)將引起電壓分布變化，但分布式電源的投入、退出時間以及有功無功功率輸出的準確預測、實時監(jiān)測技術復雜，使得配電網(wǎng)線路電壓調(diào)整控制十分困難。

　　3）繼電保護問題。分布式電源并網(wǎng)會改變配電網(wǎng)原來故障時短路電流水平并影響電壓與短路電流的分布，引起繼電保護拒動和誤動、影響重合閘和備用電源自投成功率。

　　4）電能質量問題。分布式風電和光伏發(fā)電輸出功率具有隨機性，易造成電網(wǎng)電壓波動和閃變。通過逆變器并網(wǎng)的分布式電源，不可避免地會向電網(wǎng)注入諧波電流，導致電壓波形出現(xiàn)畸變。大量分布式光伏發(fā)電單相接入導致三相電流不平衡。

5．需要協(xié)調(diào)新能源與電網(wǎng)規(guī)劃

　　1）科學規(guī)劃新能源。結合風能、太陽能等新能源資源分布特點，深入分析各地區(qū)新能源發(fā)電的出力特性，研究提出各地區(qū)新能源發(fā)電消納能力并及時發(fā)布，引導新能源健康有序發(fā)展。

　　2）科學規(guī)劃電網(wǎng)。結合新能源規(guī)劃發(fā)展布局，科學編制電網(wǎng)規(guī)劃并及時滾動優(yōu)化調(diào)整，更好地適應新能源發(fā)展需要，實現(xiàn)新能源與電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展。

　　3）加強并網(wǎng)管理。在深入研究新能源發(fā)電技術特性基礎上，開展風電、光伏發(fā)電、分布式電源等接入系統(tǒng)典型設計，實現(xiàn)并網(wǎng)規(guī)范化、標準化管理，保障電網(wǎng)安全可靠運行，提高服務新能源發(fā)展的效率和水平。

6．需要建立健全新能源政策措施

　　我國頒布實施了《可再生能源法》，制定了鼓勵新能源發(fā)展的上網(wǎng)電價、費用分攤、優(yōu)先并網(wǎng)等政策措施，為促進新能源發(fā)展發(fā)揮了重要作用。隨著新能源大規(guī)模并網(wǎng)，現(xiàn)有政策重開發(fā)輕消納的問題日益突出，需要引入電力市場手段，建立調(diào)峰、調(diào)頻、備用等輔助服務市場，配套相關電價機制等政策，加強電力需求側管理，最大限度提高風電、太陽能等新能源消納能力。

　　歐美等發(fā)達國家制定了完整的新能源政策，有力地促進了新能源開發(fā)和利用，取得了較好的效果。通過建立調(diào)峰、調(diào)頻、備用等輔助服務市場，調(diào)動常規(guī)電源參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)的積極性；通過加強電力需求側管理，運用電價政策改善用電負荷特性，促進低谷風電消納；通過靈活的上網(wǎng)電價機制和管理手段，有效促進風電等新能源發(fā)電均衡發(fā)展。

　　國家電網(wǎng)公司開展的主要工作

　　在風電等新能源迅猛發(fā)展的過程中，國家電網(wǎng)公司積極服務新能源發(fā)展，做了大量艱苦細致的工作，有效解決了發(fā)展中的各種矛盾和問題，促進新能源可持續(xù)發(fā)展。

　　1．加大投入、加快電網(wǎng)建設，盡最大努力滿足新能源接入電網(wǎng)需要

　　面對風電等新能源發(fā)電項目與電網(wǎng)項目核準不同步，建設周期不匹配等實際困難，主動與項目業(yè)主協(xié)調(diào)配合，及時調(diào)整配套電網(wǎng)工程建設時序，在設計力量、施工隊伍、物資供應、資金落實等方面優(yōu)先保障，積極創(chuàng)造條件，千方百計加快新能源送出工程建設。

　　累計投資137億元，建成投產(chǎn)河西走廊750千伏第一、二通道輸電工程，提高甘肅酒泉風電外送能力至420萬千瓦。建設330千伏黃草營變等新能源送出輸變電工程，滿足甘肅酒泉一期風電并網(wǎng)及送出需要。2014年1月哈密～鄭州±800千伏特高壓直流工程建成投運，為新疆哈密、青海海西、甘肅酒泉風電和太陽能開發(fā)利用發(fā)揮重要作用。

　　截至2013年12月底，國家電網(wǎng)公司投資755億元，建成專用風電送出匯集變電站容量2477萬千伏安、投運風電送出工程線路總長度3.4萬公里，建成太陽能匯集站容量887萬千伏安、并網(wǎng)線路2154公里。

　　2．優(yōu)化調(diào)度、加大跨省區(qū)輸電，提高新能源消納水平

　　1）科學安排運行方式，統(tǒng)籌安排火電、水電機組配合運行，最大限度消納風電、光伏發(fā)電等新能源。西北電網(wǎng)通過水電補償風電的出力波動，東北、華北電網(wǎng)優(yōu)化火電機組運行策略，實時監(jiān)測供熱機組調(diào)峰能力。

　　2）充分發(fā)揮大電網(wǎng)優(yōu)勢，跨省跨區(qū)消納風電。公司各級調(diào)度協(xié)同配合，盡最大可能挖掘現(xiàn)有跨省跨區(qū)線路輸電能力，將在地區(qū)或省內(nèi)消納困難的風能資源跨省區(qū)調(diào)度。西北、東北電網(wǎng)建設了風電功率自動控制系統(tǒng)，最大限度利用跨省通道輸送風電。2013年，華北電網(wǎng)深度挖掘電網(wǎng)低谷時段消納風電潛力，消納蒙西風電21億千瓦時、東北風電40億千瓦時。

　　3）完善風電調(diào)度系統(tǒng)建設。建成了國調(diào)、分調(diào)、省調(diào)一體化的風電運行實時調(diào)度監(jiān)測網(wǎng)絡，覆蓋32個省級以上調(diào)度機構、全部639座風電場，實現(xiàn)了風電場與電網(wǎng)互聯(lián)互通。

　　4）提高風電發(fā)電出力預測水平。開展風電功率預測技術研究與應用，研發(fā)了完全自主知識產(chǎn)權的功率預測系統(tǒng)，建成國家電網(wǎng)數(shù)值天氣預報運行中心。目前風電功率預測系統(tǒng)已在21家省級調(diào)度機構部署，預測精度達到88%。

　　3．加快新能源標準體系建設，服務行業(yè)發(fā)展

　　國家電網(wǎng)公司針對新能源與電網(wǎng)協(xié)調(diào)配合的核心技術和關鍵問題，積極推動建章立制工作，研究制訂了《風電場接入電網(wǎng)技術規(guī)定》、《光伏電站接入電網(wǎng)技術規(guī)定》等一系列標準和規(guī)范，編制并出版了風電場電氣部分典型設計，有效解決了風電等新能源建設沒有規(guī)范、接入電網(wǎng)沒有標準等問題。

　　國家電網(wǎng)公司在國家和行業(yè)標準相對滯后的情況下，先后編制修訂了企業(yè)標準40項，涵蓋系統(tǒng)接入、調(diào)度運行、并網(wǎng)檢測等關鍵環(huán)節(jié)，形成了完善的企業(yè)標準體系。同時，積極參與風電行標、國標編制，其中，行標編制42項，國標編制20項。

　　在政府、企業(yè)、社會各界的共同推動下，我國風電、光伏發(fā)電并網(wǎng)技術標準日趨完善。目前，我國已基本形成了較為完整的風電標準體系。但是，與國外新能源并網(wǎng)技術標準相比，我國風電等新能源相關技術指標要求總體上低于德國、西班牙等。

　　4．加大新能源科技研發(fā)投入，帶動新能源創(chuàng)新發(fā)展

　　公司投入科技研發(fā)費用4.35億元，開展357項科研項目研究。開發(fā)了新能源場站級監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了風電、光伏發(fā)電可觀測；掌握了風電功率預測技術，實現(xiàn)了風電出力可預報；解決了風電運行控制核心技術，實現(xiàn)了風電可控可調(diào)；建成了光伏發(fā)電并網(wǎng)數(shù)字仿真平臺。

　　開展光伏發(fā)電基礎性研究工作，取得一大批具有世界先進水平的創(chuàng)新成果。解決了分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)協(xié)調(diào)運行及控制問題；光伏發(fā)電功率預測技術研究取得重大突破。中國電科院開發(fā)了集在線監(jiān)測與功率預測與一體的運行平臺，已在公司系統(tǒng)廣泛應用。

　　5．建成“兩個中心，一個平臺”，提供技術支撐及服務

　　國家風電技術與檢測研究中心：投資3.45億元，在中國電科院建成具備功率特性、低電壓穿越、抗干擾能力等8項完備的風電機組特性檢測能力，綜合性能居世界第一的檢測研究中心，累計開展現(xiàn)場檢測項目222項，覆蓋并網(wǎng)裝機容量超過3500萬千瓦。

　　國家能源太陽能發(fā)電研發(fā)（實驗）中心：投資7500萬元，在中國電科院建成研發(fā)中心，是唯一國家級光伏逆變器、光伏電站入網(wǎng)測試的檢測機構，能力和水平國際領先。

　　新能源分析平臺：在國網(wǎng)能源研究院設立專門機構，負責平臺建設和運行，同步跟蹤全國和世界主要國家新能源運行情況，及時分析比較，掌握新能源發(fā)展最新動態(tài)，為我國新能源發(fā)展提供信息服務和決策參考。

　　6．出臺做好分布式發(fā)電并網(wǎng)服務意見，支持光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展

　　國家電網(wǎng)公司組織骨干力量，在反復研究、大量調(diào)查、多方征求意見的基礎上，編制了《關于做好分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)服務工作的意見（修訂）》、《關于促進分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)管理工作的意見（修訂）》和《分布式光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)相關技術規(guī)定（修訂）》。并加強培訓，確保有效實施。

　　《服務意見》發(fā)布以來，已受理分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)項目2672項，裝機容量211.7萬千瓦。主要分布在江蘇、浙江、山東、安徽、江西、北京。

　　7．積極落實國家新能源發(fā)展規(guī)劃

　　《風電發(fā)展“十二五”規(guī)劃》提出2015年風電裝機容量達到1億千瓦，2020年達到2億千瓦。建設河北、蒙東、蒙西、吉林、甘肅、山東、江蘇、新疆和黑龍江等9個大型風電基地。其中，7個位于東北、西北和華北等“三北”地區(qū)。80%以上規(guī)劃裝機集中在“三北”地區(qū)。

　　《太陽能發(fā)電發(fā)展“十二五”規(guī)劃》提出2015年太陽能發(fā)電裝機為2100萬千瓦，2020年為5000萬千瓦。2013年7月，國務院出臺的關于促進光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見，將2015年光伏總裝機規(guī)模提高至3500萬千瓦。

　　從全國看，目前風電占總裝機的比例只有6%，消納風電的市場潛力未充分發(fā)揮?！叭薄憋L電需要擴大到全國范圍消納，2020年需要跨區(qū)消納的規(guī)模約9800萬千瓦，占全國風電開發(fā)規(guī)模的49%，占“三北”風電開發(fā)規(guī)模的57.6%。

　　國家電網(wǎng)公司根據(jù)風電和太陽能發(fā)電“十二五”規(guī)劃，開展了甘肅酒泉、新疆哈密、河北、蒙東、蒙西、吉林、黑龍江、山東等新能源基地輸電規(guī)劃。按照由近及遠的原則，“先省內(nèi)、再區(qū)域、再全國”安排“三北”地區(qū)新能源消納市場，規(guī)劃提出了省內(nèi)電網(wǎng)建設和跨省區(qū)輸電通道建設方案。

　　加快發(fā)展新能源是我國推進能源結構調(diào)整、實現(xiàn)低碳發(fā)展的必由之路。新能源的發(fā)展需要全社會的關心和支持，需要全行業(yè)的溝通和協(xié)作。相信在大家的共同努力下，我國新能源一定能夠又快又好發(fā)展。（國家電網(wǎng)副總工程師 趙慶波）

　　（本文根據(jù)作者會議PPT編輯而成，未經(jīng)本人審閱）