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随着全球应对气候变化呼声的日益高涨以及能源短缺、能源供应安全形势的日趋严峻,风能、太阳能、生物质能、海洋能等新能源以其清洁、安全、可再生的特点,在各国能源战略中的地位不断提高。其中风能、太阳能相对而言成本较低、技术较成熟、可靠性较高,近年来发展迅猛,并开始在能源供应中发挥重要作用。我国于2006年颁布了《中华人民共和国可再生能源法》,政府部门通过特许权招标,制定风电、光伏分区上网电价,出台光伏电价补贴机制等一系列措施,逐步建立了支持新能源开发利用的补贴和政策体系。至此,我国风电进入快速发展阶段,连续 5 年实现增长率超100%,并于2012年6月装机容量超过美国,成为世界第一风电大国。截至2014年年底,全国光伏发电装机容量达到2805万kW,成为仅次于德国的世界光伏装机第二大国。

根据国家规划,我国风电装机容量2020年将达到2亿kW。华北、东北、西北等“三北”地区以及江苏、山东沿海地区的风电主要以大规模集中开发为主,装机规模约占全国风电开发规模的70%,将建成9个千万千瓦级风电基地;中部地区则以分散式开发为主。光伏发电装机容量预计2020年将达到1亿kW。与风电开发不同,我国光伏发电呈现“大规模开发,集中远距离输送”与“分散式开发,就地利用”并举的模式,太阳能资源丰富的西北、华北等地区适宜建设大型地面光伏电站,中东部发达地区则以分布式光伏为主,我国新能源在未来一段时间仍将保持快速发展的态势。

然而,在快速发展的同时,我国新能源也遇到了一系列亟待解决的问题,其中新能源的并网问题已经成为社会各界关注的焦点,如新能源并网接入问题、包含大规模新能源的系统安全稳定问题、新能源的消纳问题以及新能源分布式并网带来的配电网技术和管理问题等。

新能源并网技术已经得到了国家、地方、行业、企业以及全社会的广泛关注。自“十一五”以来,国家科技部在新能源并网技术方面设立了多个“973”“863”以及科技支撑计划等重大科技项目,行业中诸多企业也在新能源并网技术方面开展了大量研究和实践,在新能源并网技术方面取得了丰硕的成果,有力地促进了新能源发电产业的发展。

中国电力科学研究院作为国家电网公司直属科研单位,在新能源并网等方面主持和参与了多项国家“973”“863”以及科技支撑计划和国家电网公司科技项目,开展了大量与生产实践相关的针对性研究,主要涉及新能源并网的建模、仿真、分析、规划等基础理论和方法,新能源并网的实验、检测、评估、验证及装备研制等方面的技术研究和相关标准制定,风电、光伏发电功率预测及资源评估等气象技术研发应用,新能源并网的智能控制和调度运行技术研发应用,分布式电源、微电网以及储能的系统集成及运行控制技术研发应用等。这些研发所形成的科研成果与现场应用,在我国新能源发电产业高速发展中起到了重要的作用。

本次编著的《新能源发电并网技术丛书》内容包括电力系统储能应用技术、风力发电和光伏发电预测技术、光伏发电并网试验检测技术、微电网运行与控制、新能源发电建模与仿真技术、数值天气预报产品在新能源功率预测中的应用技术、光伏发电认证及实证技术、新能源调度技术与并网管理、分布式电源并网运行控制技术、电力电子技术在智能配电网中的应用等多个方面。该丛书是中国电力科学研究院等单位在新能源发电并网领域的探索、实践以及在大量现场应用基础上的总结,是我国首套从多个角度系统化阐述大规模及分布式新能源并网技术研究与实践的著作。希望该丛书的出版,能够吸引更多国内外专家、学者以及有志从事新能源行业的专业人士,进一步深化开展新能源并网技术的研究及应用,为促进我国新能源发电产业的技术进步发挥更大的作用!

中国科学院院士、中国电力科学研究院名誉院长
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