金毅 肖楠
国网辽宁省电力有限公司 辽宁沈阳 110000
摘要：新时期电力行业发展受到两个因素制约，一个是能源，另外一个则是环境问题。想要解决好这些问题，促进行业发展，就要做好新能源开发与利用，通过提高其消纳能力，促进电力事业的发展。本文以电力系统调度为研究对象，分析在这个部分提高新能源消纳能力重要意义，并针对如何提高新能源消纳能力进行探讨，仅供电力行业参考。
关键词：新能源；消纳能力；电力系统调度；提高策略
引言：电力行业能源消耗大，而且以煤炭等燃料发电具有污染大的危害性，不利于可持续发展。基于此，电力行业近年来加快新能源研究步伐，尤其是一些清洁能源，既能代替不可再生资源，满足电能供应对能源需求，又不会对环境造成污染，具有很高的利用价值。太阳能、风能、光能等是生产作业中运用比较广泛的新能源，将其运用到电力系统调度中去，有助于电力企业综合效益提升，也能产生良好的环境效益。
一、提高新能源消纳能力重要意义
煤炭是不可再生资源，随着电能供应需求变大，发电中煤炭消耗也变得越来越多，而肆意的开发和利用这类资源，就难以实现可持续发展。此外，煤炭在燃烧中会形成严重污染，违背现阶段国家提出节能环保发展要求。近年来国家加大环境管控力度，也对各个行业提出要求，倡导用可再生能源和清洁能源，代替不可再生资源，将这类新能源作为电力生产中重要补给，促进电力生产跨入节能环保的行列，提高电能供应生态与经济效益。不过，当前电力系统在运用新能源中，由于消纳能力比较低，转换不合理，成本过高等问题，使新能源使用遇到很大的阻碍[1]。另外，新能源在电力系统应用，经常会因为转换具有的问题，从而导致其使用存在安全风险。基于这些，电力系统需要加强对新能源使用研究，通过科学合理的调度，提高新能源的消纳能力，确保使用这类能源综合成果的提高。
电力生产中使用新能源，将其转化为电能后，需要做好传输工作，对转化而来的电能进行储存，以确保其能得到有效调配和使用。在这个期间，假如无法对利用新能源转换而来的电能进行储存，需要在当时用完，一方面会带来比较严重的电能浪费，另外一方面则会打击电力行业使用新能源的积极性。所以，新能源转换为电能以后，在传输的过程中通过系统调度，把多余的电能传输到有需要的地方，这个就称之为能源消纳[2]。目前，电力企业运用新能源中，不再局限于一种新能源，经常会将集中能源结合起来，采取配对的方式，使其相互补充，进而达到更好的发电成效。以风能为例，缺乏稳定性，将其和光能结合起来，可增强新能源生产电稳定性，但是却存在着持续性差的问题。风能、水能等结合，转化的电能充足，一般流量会很大，这种情况下就会给系统带来冲击，整个系统运行负荷过大，不能有效的消纳多余电能。所以在实际运用中需要把新能源储存起来，在电力生产中当能源供应不上的时候，用其进行补给，从而达到优化和改善能源分配方面的问题，使新能源使用更加均衡，以此促进系统调度消纳能力提升。需要提及的是，这个还只是想法，未能真正的实现，研究重点为储能。
二、调度中提高新能源消纳能力的策略与措施
2.1太能能蓄热机组调度
太阳能使用具有局限性，受太阳照射时间和空间的影响比较大，所以在发电中想要有效运用这种新能源，就必须具有良好的储存能力。利用太阳能进行电力生产中，主要依靠的是蓄热机组，应明确发电中实际运行能力，同时还要考虑其运转能力提升的空间等。运转能力是一个方面，提升效率是另外一个方面，看似是两个部分，但是联系却比较大，呈现出一种有规律的比例模式。正是因为这个，为了提高太阳能价蓄热机组发电成效，降低电力系统调度经济投入，就需重点和深入研究运转能力和效率提升之间关联性，以及存在的函数规律，在此基础上进行调整，提高新能源消纳能力，促进电能生产效益提升。蓄热机组是新能源发电中常见的设备，通过其可将太阳能转化而来的热量存储。为了有效控制热量浪费，使得机组温度控制在合理范围内，应当从优化相关的装置入手[3]。一般情况下，应针对冷却部分入手，采取的是调节和控制的方式，使温度变得合理。这种方式一方面能确保蓄热机组运行的安全性，防止事故发生，另外一方面还能达到良好的管控成本效果。通常状况下，系统调度中消纳能力有一个上限，其与蓄热机组的运转相关，相互之间会产生影响。这种影响有两种趋势，一种是直线上升，另外一种则是直线下降。通过对其研究，就可根据实际情况，确定计算公式，然后就可获知能源转换与调度所要投入的成本。对于可变化的数值进行控制，最终达到降低调度成本，提高消纳能力的目的。
2.2风电能系统调度
电力企业在利用风电能的过程中，系统调度中新能源的消耗，通常与需求有比较大的关联，一般会随着需求而变动。有些时候，或者是一些特定的部分，对风能进行转换，使其变成电能，存在一个最大值，这个是不变的，具有固定性的特征。这个时候系统调度有一个消纳上限，只能用在这个部分，在其他阶段不能再使用这个上限，不然就会使得消纳上限出现问题，从而导致风能转化为电能效率低下。基于上述所说，风能转化为电能中，应当做好阶段性测试，这对的是系统负荷。期间应当明确风电系统在每个阶段实际状态，搜集相关的数据，同时还要掌握和消纳能力相关的数据。应这些数据看成一个固定值，也就是不会变化，在此基础上展开计算，集中针对的是负荷容量。确定的公式为下面所示：
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其中，pg（t）所代表的是g台电机在t时间范围内的出力情况
Cg（pg（t））则代表的是在t时间范围内，g台电机发电所要消耗的成本。
这里需要注意，运用这个公式的过程中，各个数据不考虑瑕疵，也就是说按照最完美的来设定的。最后计算中发现，结果与零十分接近，也就是说成本非常少，这与目前风电系统发电实际严重不符。所以在运用公式计算过程中，需要考虑一些其他的问题，例如风电机组出力状况，依据其确定范围，然后再计算[4]。另外，风电系统转换成本计算中，还要考虑两个重要因素，一个是能量，另外一个是时间，在对这些预测的基础上，基本上就可以掌握消纳的范围。将其与真正消纳的情况进行比较，确保预测与实际接近，不会有太大偏差，进而达到有效控制成本的目的。
2.3调节机组调度
电能生产中会将太阳能和风能结合起来，想要提高转换稳定性，就需要使用快速调节机组。这两种新能源在电能生产中使用，会受到时间限制，也存在着不够稳定，间接性使用的问题。这些也就意味着，能量的转化会受到以上因素的影响。所以想要提高新能源转换为电能的可靠性和稳定性，就要在实际操作中做好能量分配，尽量使其转换具有持续性和稳定性。系统调节消纳能力研究中，针对的是快速机组，研究主要针对的是蓄热能力。采用这种方式，转换中各个经济要素，就会呈现出中非线性关系，在实际计算中尽量采用不等式。这个部分计算中，应将余热考虑进去，计算出这个部分成本消耗。以此作为控制要素，管理调度成本，提高新能源消纳能力。
三、结束语
综上所述，电力系统新能源消纳能力低，则会影响到新能源使用效益提升，故而需要强化对这个方面分析，通过有效手段，促进新能源科学合理调度，促进消纳能力提升。
参考文献
[1]赵雪楠, 李向华. 提高新能源消纳能力的电力系统调度分析[J]. 科学与财富, 2018, 000(024):15.
[2]邹徐欢. 提高新能源消纳能力的电力系统调度研究[D]. 2016.
[3]陈家利. 提高新能源消纳能力的电力系统调度研究[J]. 通讯世界, 2017, 000(023):223-224.
[4]崔凯华. 提高风光消纳能力的电力系统调度方案研究[D]. 2019.