今年，IEEFA發(fā)布了《電力—行業(yè)轉(zhuǎn)型，此時此刻 風電和光伏不會破壞電網(wǎng)：9個案例研究》報告。

本研究展示了9個主要國家和地區(qū)如何利用現(xiàn)有的整合技術(shù)和政策措施來實現(xiàn)風電和光伏在市場中的高份額，以在不降低可靠性或削減供應(yīng)的情況下改善其國內(nèi)電源的多樣性。

鑒于全球可再生能源的快速增長、對氣候變化和空氣污染的擔憂以及可再生能源部門與化石燃料的競爭日益激烈，本次研究十分及時。

電力可再生能源可分為間歇性可再生能源，特別是風電和光伏，以及可按需提供的非間歇性可再生能源，如生物質(zhì)能、地熱能、光熱（CSP）和水力發(fā)電。本次研究的重點是電網(wǎng)穩(wěn)定性以及風電和光伏發(fā)電對電網(wǎng)運營商帶來的挑戰(zhàn)。

提高供電安全性和電網(wǎng)可靠性的9個選項

本次研究中的9個案例均來自全球風電和光伏市場份額排名前15位的國家/市場（風電和光伏在研究國家/市場中的發(fā)電量占比在14~53%，而全球的平均水平為5%）。而且案例研究橫跨全球：4個來自歐洲，2個來自美國，1個來自南美，1個來自亞洲，1個來自澳大利亞。按2017年風電和光伏市場占總凈發(fā)電量的比例遞減排列，它們的排名依次是：丹麥（52.8%）;南澳州（48.4%）;烏拉圭（32.2%）;德國（26%）;愛爾蘭（24.6%）;西班牙（23.2%）;德克薩斯州（18%）;加州（15%）;和印度泰米爾納德邦（14.3%）。

來自國度研究的主要城市數(shù)據(jù)顯示，并未有1座城市遭受到重大的電網(wǎng)問題。恰恰相反，電力故障數(shù)據(jù)表明，這些城市擁有全世界中最穩(wěn)當?shù)碾娋W(wǎng)，并且這些城市在國民收入方面表現(xiàn)也較為突出。

本報告重點關(guān)注市場規(guī)律和資源需求中的實際改變以求實現(xiàn)向使用更多的風電和光伏發(fā)電的轉(zhuǎn)變。下面討論的所有電網(wǎng)集成解決方案都可以在今天得到驗證。這其中沒有考慮到可以使用更多間歇性可再生能源的新興技術(shù)的廣泛應(yīng)用，尤其是電池儲能。但我們注意到，電池儲能是決策者新興的解決方案，尤其是在南澳大利亞州。

我們提請注意系統(tǒng)運營商考慮的9個選項都可以幫助簡化集成過程并確保供電安全性和電網(wǎng)可靠性。各國可以根據(jù)自己的情況進行選擇，以避免對其電力市場進行徹底的重新設(shè)計。我們認為解決方案與特定條件相關(guān)聯(lián)，廣泛共享最先進的解決方案是鼓勵市場增長的最佳途徑。下面列出了9個選項，并從案例研究中提取了例子。

輸電網(wǎng)方面的及時投資

得克薩斯州是輸電網(wǎng)投資中高度組織化項目的領(lǐng)先案例，該項投資使風力發(fā)電區(qū)域與城市連接在一起。

促進鄰國與電力市場之間的輸電網(wǎng)的互聯(lián)互通與合作

2014年，加州獨立系統(tǒng)運營商（CAISO）和PacifiCorp啟動了西部能源失衡市場交易，以平衡需求和供應(yīng)的多樣性，從而減少可再生能源的棄風棄光現(xiàn)象，該交易拓展到了CAISO涉及的7個州。

確保國內(nèi)發(fā)電的靈活性

在烏拉圭，國內(nèi)水電為過去五年增長超過30倍的風力發(fā)電提供了靈活性。

市場改革為電網(wǎng)的靈活性提供支持

愛爾蘭正在引入實時平衡和日內(nèi)市場，以在靈活發(fā)電、需求側(cè)響應(yīng)和儲能方面為潛為投資者提供重要的價格信號，在更加靈活的電網(wǎng)的發(fā)展中，實現(xiàn)可再生能源滲透增長的更好響應(yīng)。

支持需求側(cè)的靈活性

在2016年發(fā)生了百年一遇風暴而導致全國范圍內(nèi)停電之后，南澳州制定了一項能源規(guī)劃，以對新的電力來源靈活性進行支出，其中包括1000兆瓦的契約化需求側(cè)管理。

更好的風電和光伏預(yù)測

在西班牙，風電預(yù)測方面的預(yù)測模型Sipreolico得到了較大的改進，目前已使日前的預(yù)測值誤差減半。

提高配電網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)能力

德國已經(jīng)改變家用光伏逆變器的電網(wǎng)規(guī)范，使其能夠響應(yīng)電網(wǎng)頻率的變化，從而穩(wěn)定電網(wǎng)，同時避免任何突然的大規(guī)模斷電。

使可再生能源在電網(wǎng)平衡中承擔更多責任

從今年開始，丹麥風電整合商將不得不在整個投資組合中提供穩(wěn)固的電力，包括最老的風電渦輪機組，這意味著他們將為不準確的預(yù)測買單。

國家的引領(lǐng)

印度在未來十年使全國各類可再生能源增長5倍的雄心壯志，激發(fā)了一系列諸如邦際綠色電力走廊等倡議，這有利于整合泰米爾納德邦當?shù)氐墓夥l(fā)電。

報告的研究成果對應(yīng)對全球風電和光伏發(fā)電市場份額快速上升有著重大的意義。隨著間歇性可再生能源市場份額的增長，系統(tǒng)整合的議題將變得更加重要。本次案例研究提供了寶貴的經(jīng)驗教訓，記錄了1個國家或地區(qū)風電和光伏的市場份額如何提升至10倍世界平均水平。在短短幾年內(nèi)獲得大量的市場份額反映了一些分析師預(yù)測的長達數(shù)十年的轉(zhuǎn)變。例如，烏拉圭的風電和光伏發(fā)電量從2013年的1%上升至2017年的32%。

在政治和行業(yè)反對可再生能源的背景下，該報告顯得尤為及時。美國的政治抵制情緒尤其明顯，特朗普政府正在尋求加強煤炭和核能的方法。但是這類的抵制在其他地方也有所提高。例如，我們注意到德國在2018年對煤炭進行了讓步，并且放棄了它2020年的碳排放目標。化石燃料公司圍繞可再生能源的增長對電力可靠性和購買力產(chǎn)生負面的影響編造了一個錯誤的敘述。

在本研究的3個案例中，地區(qū)趨勢超過了國家趨勢：南澳州、加利福尼亞和得克薩斯州。這些例子說明了區(qū)域市場如何在風電和光伏的早期使用者中發(fā)揮領(lǐng)導作用。像印度那樣，當國家政府加入時，區(qū)域增長會更快，就像在泰米爾納德邦一樣。

最后，本報告發(fā)現(xiàn)，風電和光伏對電網(wǎng)可靠性影響的擔憂被夸大了。電網(wǎng)運營商可以通過提高系統(tǒng)靈活性和電網(wǎng)互聯(lián)以及確保強大的價格信號，確保風電和光伏發(fā)電量至少達到總發(fā)電量的50%。運營商可以通過一系列技術(shù)工程調(diào)整，投資和電力市場設(shè)計改革來實現(xiàn)這一目標，而無需采用傳統(tǒng)發(fā)電的新能源市場補貼。