圖1 論文提出的中國并網風電供應曲線模型模擬研究框架。
圖2 基準情景下2030年中國并網風電供應曲線。
清華新聞網6月23日電6月20日,《自然》子刊《自然·能源》（Nature Energy）在線發(fā)表了清華大學核研院能源政策研究團隊同美國麻省理工學院的合作研究成果“中國高比例煤電電網風能并網潛力的模型模擬”（Modelling the potential for wind energy integration on China’s coal-heavy electricity grid）。由于議題重要、方法新穎，《自然·能源》專門在同期“新聞·觀點”專欄中安排評論文章，對研究成果進行詳細解讀。
該研究發(fā)現，在當前并網電價水平下，通過有效的電力體制改革，到2030年，中國的并網風電總量可達到電力總供應量26%左右，可為2030年我國非化石能源占一次能源消費比重達20%左右的目標做出重要貢獻。
近十幾年來，中國風電增長速度領先世界，中國風電裝機總量世界第一。由于風電具有間歇性特點，風電快速增長也給我國煤電比重高、靈活性較低的電網運行帶來重大挑戰(zhàn)，出現風電上網難和“棄風”嚴重的現象。2015年，我國“棄風”量已超過風電總發(fā)電量15%，造成了巨大的資源浪費。本研究針對影響風電并網的電網運行和靈活調度進行了分析評估，對提高煤電運行的靈活性進行了量化分析，提出未來風電布局應綜合考慮資源潛力、距電力負荷中心距離等因素，對我國未來風電發(fā)展及相關電力體制改革提出了政策建議。
該研究構建了一個小時級別的電力調度模型，將我國電網分為東北、西北、三華（華北、華東和華中）和南方四個區(qū)域，綜合考慮電力需求、負荷特性、電源結構、最小負荷運行要求、煤電機組運行限制及跨區(qū)域特高壓輸電等因素，模擬在不同風力發(fā)電成本、上網電價政策、煤電爬坡備用成本和電網運行約束條件下，風電資源開發(fā)的最優(yōu)空間布局和相應的電力供應曲線。研究提出了風電供應曲線模型模擬研究框架，得出了基準情景下中國2030年并網風電的供應曲線。
合作研究成果以全文形式發(fā)表，何建坤教授、張希良教授指導的博士研究生張達（現為麻省理工學院博士后）與麻省理工學院博士研究生米歇爾·戴維森（Michael R. Davidson）是論文共同第一作者，張希良教授指導的另一名博士生熊威明是共同第三作者。張希良教授和麻省理工學院斯隆管理學院柯蔚藍（Valerie Karplus）教授是共同的通訊作者。清華大學與麻省理工學院建立的“中國能源與氣候變化”合作研究項目于2011年正式啟動，張希良教授是清華大學方面負責人。該項目構建了較為完整的中國能源經濟模型系統(tǒng)，并利用該模型系統(tǒng)對中國低碳能源經濟轉型的路徑和政策進行了模擬評估，為我國能源與應對氣候變化的戰(zhàn)略政策制定提供了科學支撐。2015年，清華大學校長邱勇出席中美大學校長論壇、并作主題演講時，曾把這一項目作為我校同美國大學合作的典型案例加以介紹。
