李敬法 苏 越 张 衡 宇 波

1. 北京石油化工学院机械工程学院 2. 中国石油大学（北京）机械工程学院

1 研究背景

随着传统化石能源不断的被消耗及其所带来的环境问题日趋严重，水电、风电、光伏发电、生物质能发电等可再生能源发电技术迅猛发展。在技术水平的进步和国家政策的扶持下，可再生能源装机价格逐渐降低，装机总量稳步增长。截至2019年底，我国可再生能源发电装机达到7.94×108kW，装机总量约占全部电力装机的39.5%，可再生能源发电量达到2.04×1012kW·h，占全部发电量的27.9%，可再生能源的清洁能源替代作用日益突显[1]。但由于我国经济发展存在较大地域差异，可再生能源在中西部地区难以被完全就地消纳，此外受东西部地区间电力管廊的容量限制，中西部地区剩余的可再生能源电量难以全部输送到东部等经济发达地区，加之风能、太阳能等可再生能源发电的间歇性、波动性、不可准确预测性及调峰难度等，造成部分地区可再生能源发电量的大量浪费，可再生能源面临的弃电消纳问题亟待解决[2]。虽然国家发展和改革委员会、国家能源局以及相关部门等出台了若干解决可再生能源弃电消纳的措施[3]，弃水、弃风、弃光问题在一定程度上有所好转，但我国可再生能源的弃电量仍相当可观。图1给出了2017年和2018年我国弃水电量、弃风电量和弃光电量，每年弃电总量高达约1 000×108kW·h，和三峡大坝的年发电量基本相当[4-5]。如何解决可再生能源的弃电消纳，充分利用可再生能源，已成为新源领域的研究热点之一。……