“智能電網(wǎng)對(duì)我國(guó)能源供用方式和能源產(chǎn)業(yè)格局的影響及發(fā)展戰(zhàn)略研究”中期檢查情況

一、研究進(jìn)展情況

根據(jù)項(xiàng)目立項(xiàng)書的時(shí)間安排，各子課題進(jìn)展順利，已按時(shí)完成相關(guān)的研究工作，具體情況如下：

(1)智能電網(wǎng)具有強(qiáng)大的功能、顯著的綜合效益和廣闊的發(fā)展前景，是世界電網(wǎng)發(fā)展的趨勢(shì)。但是它不是一個(gè)單純的技術(shù)問題，涉及許多重要的基本理念。厘清這些理念對(duì)于科學(xué)高效地實(shí)施智能電網(wǎng)、對(duì)于技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。為此，本項(xiàng)目組從智能電網(wǎng)的特點(diǎn)、智能電網(wǎng)的總體設(shè)想與技術(shù)內(nèi)涵、與智能電網(wǎng)相關(guān)的技術(shù)、智能電網(wǎng)的近期與遠(yuǎn)期目標(biāo)以及在實(shí)施智能電網(wǎng)時(shí)需要注意的事項(xiàng)等方面闡釋了智能電網(wǎng)的基本理念。

(2)在我國(guó)智能電網(wǎng)已成為國(guó)家的重大發(fā)展戰(zhàn)略，電力公司也已投入大量資金和人力來開展智能電網(wǎng)的相關(guān)研究與試點(diǎn)。然而，智能電網(wǎng)是一個(gè)不斷發(fā)展的目標(biāo)，需要進(jìn)行持續(xù)的研究，以預(yù)測(cè)不斷變化的需求和評(píng)估不斷變化的收益和成本。為此，本項(xiàng)目組對(duì)我國(guó)中壓配電網(wǎng)運(yùn)行和可再生能源利用現(xiàn)狀進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)研，從中得到一些重要結(jié)論，并基于此歸納出對(duì)智能配電網(wǎng)的潛在要求以及相應(yīng)的研發(fā)機(jī)遇，對(duì)我國(guó)未來智能電網(wǎng)的發(fā)展路線給出了指導(dǎo)建議。

(3)能源危機(jī)與環(huán)境污染是當(dāng)今世界面臨的共同挑戰(zhàn)，因此，發(fā)展可再生能源已成為世界各國(guó)實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展、應(yīng)對(duì)氣候變化的戰(zhàn)略選擇。為了更好的指導(dǎo)我國(guó)可再生能源發(fā)電的發(fā)展建設(shè)，有必要對(duì)我國(guó)可再生能源發(fā)展的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)與前景進(jìn)行相關(guān)分析。為此，本項(xiàng)目組系統(tǒng)分析了我國(guó)風(fēng)能、太陽能等能源的資源分布、開發(fā)現(xiàn)狀，并對(duì)其開發(fā)潛力進(jìn)行了評(píng)估。

(4)本項(xiàng)目組系統(tǒng)深入的研究了我國(guó)智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)區(qū)域分布特征，分析了影響我國(guó)智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素，進(jìn)而對(duì)我國(guó)智能電網(wǎng)未來產(chǎn)業(yè)空間布局、產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)等提出對(duì)策建議；同時(shí)，提出了智能電網(wǎng)的可再生能源并網(wǎng)組合的一般模型，探索了光伏上網(wǎng)電價(jià)及商業(yè)模式，分析了我國(guó)分布式光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，并提出了相應(yīng)的對(duì)策。

(5)在此期間，項(xiàng)目組共組織了兩次“學(xué)術(shù)交流”活動(dòng)，一是2013年3月17日召開了課題啟動(dòng)會(huì)，明確了項(xiàng)目的主要工作內(nèi)容與進(jìn)度安排；二是2013年12月15日召開了年度交流會(huì)，各子課題負(fù)責(zé)人匯報(bào)了最新的研究進(jìn)展，并明確了下一步的工作計(jì)劃；

(6)在“成果宣傳推介”方面，項(xiàng)目組于2013年4月向天津市資政要報(bào)提交了題為《關(guān)于推進(jìn)我市智能電網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議》的報(bào)告，并得到批復(fù)，并于2014年1月向社科處提供了一份成果要報(bào)，即《我國(guó)對(duì)智能配電網(wǎng)的需要與要求》。

注：2010年立項(xiàng)的重大項(xiàng)目主要填寫2012年6月以來的研究進(jìn)展情況。

二、研究成果情況

1. 智能電網(wǎng)的基本理念

(一)智能電網(wǎng)的特點(diǎn)

智能電網(wǎng)的特點(diǎn)是電力和信息的雙向流動(dòng)性，以便建立一個(gè)高度自動(dòng)化的和廣泛分布的能量交換網(wǎng)絡(luò)。為了實(shí)時(shí)的交換信息和達(dá)到設(shè)備層次上近乎瞬時(shí)的供需平衡，把分布式計(jì)算和通信的優(yōu)勢(shì)引入電網(wǎng)。

集成的能量與通訊體系。在智能電網(wǎng)中，整個(gè)電網(wǎng)都成了電力交換系統(tǒng)，電所及之處都有可靠的雙向通訊。由于電能與其他能源之間的轉(zhuǎn)換比較方便, 所以智能電網(wǎng)會(huì)成為智能能源網(wǎng)的核心；而且由于智能電網(wǎng)的量測(cè)到戶，所以其信息通信系統(tǒng)也將為智能城市的建設(shè)提供契機(jī)。

高度自動(dòng)化與廣泛分布式。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)基本上是建立在只包括集中式煤、水、核能和天然氣的廣闊的能源網(wǎng)基礎(chǔ)之上的。于是造成了如下的問題：

煤電占絕對(duì)比重，環(huán)境污染嚴(yán)重，并且能源利用率低下。生態(tài)文明要求人類采用可再生能源，并且隨著技術(shù)的發(fā)展，風(fēng)電、光伏等可再生能源發(fā)電的效率日益提高，成本逐漸下降。這些可再生能源天然是分布式的，應(yīng)該注意分布式的利用。

電網(wǎng)的投資很高，網(wǎng)損大，且供電可靠性不高，難以滿足未來數(shù)字化社會(huì)對(duì)電能可靠性和電能質(zhì)量的需求。而廣泛分布式電源來輔助集中式電源可緩解乃至解決這些問題。

因此，“如何處理數(shù)以萬計(jì)的廣泛分布的分布式電源和應(yīng)對(duì)可再生的風(fēng)能和太陽能發(fā)電的間歇性、多變性和不確定性，同時(shí)確保電網(wǎng)的安全性、可靠性和人身與設(shè)備安全，并激勵(lì)市場(chǎng)”就成了未來電網(wǎng)亟需解決的問題。

電網(wǎng)運(yùn)行需滿足負(fù)荷約束和安全運(yùn)行約束。傳統(tǒng)電網(wǎng)中發(fā)電廠是完全被動(dòng)地適應(yīng)負(fù)荷需求的，電網(wǎng)也是按照全年峰值負(fù)荷時(shí)的需要建造的，電網(wǎng)資產(chǎn)的利用率低下。但用戶系統(tǒng)中有著大量能與電網(wǎng)友好合作的可平移負(fù)荷，在實(shí)時(shí)電價(jià)的激勵(lì)下它們可能與電力公司互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)負(fù)荷的消峰填谷，幫助電網(wǎng)提高資產(chǎn)利用率和運(yùn)行效率。

因此，智能電網(wǎng)將通過使用監(jiān)測(cè)、通信、控制和自動(dòng)化技術(shù)，達(dá)到改善電力產(chǎn)生、分配和消費(fèi)的目的。

(二)智能電網(wǎng)的總體設(shè)想與技術(shù)內(nèi)涵

智能電網(wǎng)的總體設(shè)想是智能化、高效、包容、激勵(lì)、機(jī)遇、重視質(zhì)量、抗干擾能力(魯棒性)強(qiáng)和環(huán)保等，而不是單純的智能化，或單純的將智能化技術(shù)應(yīng)用于電網(wǎng)。

智能電網(wǎng)將加強(qiáng)電力交換系統(tǒng)的方方面面，包括發(fā)電、輸電、配電和消費(fèi)等。它將：

提供大范圍的態(tài)勢(shì)感知，該項(xiàng)工作有助于緩解電網(wǎng)的阻塞和瓶頸，縮小乃至防止大停電；

為電網(wǎng)運(yùn)行人員提供更好“粒度”的系統(tǒng)可觀性，使他們能夠優(yōu)化潮流控制和資產(chǎn)管理，并使電網(wǎng)具有自愈和事故后快速恢復(fù)的能力；

大量集成和使用分布式發(fā)電，特別是可再生清潔能源發(fā)電；

使電力公司可通過雙向的可見性；倡導(dǎo)、鼓勵(lì)和支持消費(fèi)者參與電力市場(chǎng)和提供需求響應(yīng)；

為消費(fèi)者提供機(jī)會(huì)，使他們能以前所未有的程度積極參與能源選擇。

(三)智能電網(wǎng)相關(guān)的技術(shù)

與智能電網(wǎng)相關(guān)的技術(shù)可分以下三類：

(1)智能電網(wǎng)技術(shù)。依其運(yùn)行功能可分為：高級(jí)量測(cè)體系(AMI)；高級(jí)配電運(yùn)行(ADO)；高級(jí)輸電運(yùn)行(ATO)；高級(jí)資產(chǎn)管理(AAM)。

需要澄清的是，風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電和插件式的電動(dòng)汽車等設(shè)備不是智能電網(wǎng)技術(shù)的組成部分。智能電網(wǎng)技術(shù)所包含的是，那些能夠集成、與之接口和智能控制這些設(shè)備的技術(shù)。

(2)智能電網(wǎng)可帶動(dòng)的技術(shù)。作為一個(gè)平臺(tái)，智能電網(wǎng)可推動(dòng)和促進(jìn)創(chuàng)新，使許多新技術(shù)可行，為它們的發(fā)展提供機(jī)會(huì)，并形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模。

(3)為智能電網(wǎng)創(chuàng)建平臺(tái)的技術(shù)。美國(guó)能源部所列出的將推動(dòng)智能電網(wǎng)的五個(gè)基礎(chǔ)性技術(shù)是：集成的通信；傳感和測(cè)量技術(shù)；高級(jí)的組件；先進(jìn)的控制方法；完善的接口和決策支持。

智能電網(wǎng)技術(shù)方面的基本理念是：智能電網(wǎng)將把工業(yè)界最好的技術(shù)和理念應(yīng)用于電網(wǎng)，以加速智能電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)，如開放式的體系結(jié)構(gòu)、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議、“即插即用”等。事實(shí)上，其中有些已經(jīng)應(yīng)用于電網(wǎng)。但是僅當(dāng)輔以體現(xiàn)智能電網(wǎng)的雙向數(shù)字通信和“即插即用”能力的時(shí)候，其潛能才會(huì)噴發(fā)出來。

(四)智能電網(wǎng)的近期與遠(yuǎn)期目標(biāo)

智能電網(wǎng)(Smart Grid)將像互聯(lián)網(wǎng)那樣改變?nèi)藗兊纳�活和工作方式，并激�?lì)類似的變革。但由于其本身的復(fù)雜性和涉及廣泛的利益相關(guān)者，實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)需要漫長(zhǎng)的過渡、持續(xù)的研發(fā)和多種技術(shù)的長(zhǎng)期共存。短期內(nèi)，我們可以著眼于實(shí)現(xiàn)一個(gè)較為智能的電網(wǎng)(Smarter Grid)，它利用已有的或不久的將來就可配置的技術(shù)，使目前的電網(wǎng)更有效; 在提供優(yōu)質(zhì)電力的同時(shí)，也提供相當(dāng)大的社會(huì)效益，如較小的環(huán)境影響等。

在我國(guó)實(shí)施智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略，不僅能使我們獲得高安全、高可靠、高質(zhì)量、高效率和價(jià)格合理的電力供應(yīng)，還能提高國(guó)家的能源安全、改善環(huán)境、推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)能夠激勵(lì)市場(chǎng)與創(chuàng)新，從而提高國(guó)家的國(guó)際經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力。

(五)在實(shí)施智能電網(wǎng)中需要注意事項(xiàng)

(1)智能電網(wǎng)將把一個(gè)集中式的、生產(chǎn)者控制的電網(wǎng)，轉(zhuǎn)變成大量分布式的和與更多的消費(fèi)者互動(dòng)的電網(wǎng)。電網(wǎng)變遷的過程，必將改變整個(gè)行業(yè)的業(yè)務(wù)模型，且對(duì)所有利益相關(guān)者都有利。

(2)智能電網(wǎng)是一個(gè)不斷發(fā)展的目標(biāo)。需要進(jìn)行持續(xù)的研究，以預(yù)測(cè)不斷變化的需求和評(píng)估不斷變化的收益和成本。在實(shí)施智能電網(wǎng)的過程中，需要時(shí)時(shí)刻刻地考慮：“我們所做工作是否適用于市場(chǎng)？是否能激勵(lì)用戶的參與？是否實(shí)現(xiàn)了資產(chǎn)優(yōu)化？是否能高效運(yùn)行？”。

(3)在智能電網(wǎng)實(shí)施中，必須堅(jiān)持“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展”的戰(zhàn)略。要關(guān)心的是獲得大量的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，要在智能電網(wǎng)相關(guān)的技術(shù)方面做出大量的創(chuàng)新，降低智能電網(wǎng)的成本，提高智能電網(wǎng)的效益。即使是示范工程也需要事先進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析。

(4)智能電網(wǎng)的實(shí)施面臨著巨大的挑戰(zhàn)。這不僅是由于它涉及廣泛的利益相關(guān)者、智能電網(wǎng)的復(fù)雜性、確保信息網(wǎng)絡(luò)安全、共識(shí)標(biāo)準(zhǔn)以及研究與開發(fā)(R&D)等方面的挑戰(zhàn)，而且需要人們轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的電網(wǎng)理念。

(5)智能電網(wǎng)的性質(zhì)決定了其參與者不應(yīng)局限于電力公司、電力設(shè)備廠商，還應(yīng)包括廣大消費(fèi)者和眾多其他產(chǎn)業(yè)。因此，需要由國(guó)家以開放式的方式制定相應(yīng)的政策和標(biāo)準(zhǔn)，以鼓勵(lì)和支持眾多企業(yè)的參與，

(6)需要出臺(tái)旨在開放電力市場(chǎng)和激勵(lì)電力公司智能電網(wǎng)投資的新法規(guī)。

2. 我國(guó)對(duì)智能配電網(wǎng)的潛在要求和研發(fā)機(jī)遇

下文中，(1)-(12)表示通過調(diào)研所得到我國(guó)配電網(wǎng)中存在的主要事實(shí)，(a)-(g)表示由現(xiàn)實(shí)存在問題所導(dǎo)出的研發(fā)任務(wù)。

(一)中壓配電網(wǎng)的資產(chǎn)利用率低，而且具有改進(jìn)的潛力

(1)10kV線路和配變的年平均利用率低。在所調(diào)查的40個(gè)城市中，29個(gè)城市10kV配電線路全年平均利用率在10~30%之間，39個(gè)城市10kV配電變壓器全年平均利用率在10~30%之間。

(2)10kV線路和配變的峰荷平均負(fù)載率低。所調(diào)查的40個(gè)城市中，有36個(gè)城市10kV線路在系統(tǒng)峰荷時(shí)刻的平均負(fù)載率在50%以下，其中有22個(gè)在40%以下；有38個(gè)城市的10kV配電變壓器在系統(tǒng)峰荷時(shí)刻的平均負(fù)載率在50%以下，有31個(gè)在40%以下，8個(gè)低于30%。

由事實(shí)(1)和(2)可以推斷，國(guó)內(nèi)多數(shù)城市中壓配電網(wǎng)的主設(shè)備在大部分時(shí)間都處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，設(shè)備的利用率過低，而且在高峰負(fù)荷時(shí)整體利用率也很低。

(3)10kV出線的同時(shí)率低。某典型城市110kV/10kV變電站的載荷（功率）以及接于其二次側(cè)的一條10kV母線上或相鄰10kV母線上的各條(10kV)線路的負(fù)荷可能很不平衡，同時(shí)率只有0.57。這表明，在峰荷時(shí)刻變電站之間和線路間具有彼此轉(zhuǎn)供和互相支持的能力，需要開發(fā)利用這一潛能。

(4)城網(wǎng)峰荷負(fù)荷中第三產(chǎn)業(yè)及居民生活負(fù)荷所占比重較大。以深圳、東莞、青島、鄭州為例，居民生活負(fù)荷所占比重均在16%以上，其中青島達(dá)到28%，鄭州接近33%；第三產(chǎn)業(yè)負(fù)荷所占比重均在17%以上，其中深圳達(dá)到27%，鄭州達(dá)到30%。

(5)負(fù)荷曲線峰谷差率大。所調(diào)查的10個(gè)城市冬季和夏季的典型日峰谷差率均在0.3以上，部分城市超過0.5甚至達(dá)到0.63。負(fù)荷曲線峰谷差大使得發(fā)電、輸電和配電的資產(chǎn)利用率都降低，而且發(fā)電效率也降低，網(wǎng)損增加。

由事實(shí)(4)和(5)可以推斷，城網(wǎng)中第三產(chǎn)業(yè)及居民生活負(fù)荷所占較大，具有與電網(wǎng)友好合作的潛力，需要開發(fā)利用這一潛能。

(二)我國(guó)配電網(wǎng)在供電可靠性上難以滿足數(shù)字經(jīng)濟(jì)的要求，亟待改善

過去幾年來，我國(guó)城市用戶年均停電時(shí)間多達(dá)幾個(gè)小時(shí)，農(nóng)村用戶年均停電時(shí)間在部分地區(qū)甚至高達(dá)十幾個(gè)乃至幾十個(gè)小時(shí)，而同期美國(guó)城鄉(xiāng)用戶的年均停電時(shí)間約140分鐘，歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家在40－70分鐘左右，在香港、新加坡、日本則不到10分鐘。

以廣州城網(wǎng)為例，通過分析各種因素對(duì)可靠性指標(biāo)的影響程度分解，可得到以下結(jié)論：

(6)從停電電壓層級(jí)看，配電網(wǎng)原因引起的停電占主要份額；

(7)在多數(shù)城市中，預(yù)安排停電對(duì)供電可靠性的影響非常大；

(8)在故障引起停電時(shí)，故障的查找、定位、隔離、修復(fù)以及恢復(fù)供電環(huán)節(jié)缺少自動(dòng)化手段支持，造成故障停電恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng)、供電可靠性低；

(9)由于配網(wǎng)預(yù)安排停電中，轉(zhuǎn)移非影響段用戶供電的操作時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)供電可靠性影響較大。

由事實(shí)(6)和(7)可知，我國(guó)配電網(wǎng)在供電可靠性上難以滿足數(shù)字經(jīng)濟(jì)的要求，亟待改善。

由事實(shí)(8)和(9)可知，停電時(shí)間長(zhǎng)是由于缺乏自動(dòng)化手段、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淝缝`活以及管理水平低造成的。

(三)關(guān)于分布式電源應(yīng)用前景與接入電網(wǎng)模式的調(diào)研表明，亟待開展靈活的即插即用的R&D

(10)不帶儲(chǔ)能設(shè)備的分布式光伏發(fā)電直接入網(wǎng)效益較高。我國(guó)太陽能發(fā)電的成本開始可以接受，太陽能發(fā)電的成本回收時(shí)間少于10年。在年供電量相同的前提下，從全社會(huì)成本角度看，當(dāng)前不帶分布式儲(chǔ)能設(shè)備的分布式光伏發(fā)電直接接入配電網(wǎng)的模式，已經(jīng)優(yōu)于不考慮碳抽取與儲(chǔ)存(CCS)措施的“風(fēng)火打捆”集中式遠(yuǎn)距離供電模式。

(11)配電網(wǎng)可接納初期接入的分布式電源。目前我國(guó)太陽能和風(fēng)能的分布式發(fā)電總量還不多，占電網(wǎng)比重微不足道，故其入網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的頻率沒有影響。又由于配電網(wǎng)的裕量較大，所以有能力吸納初期接入的這樣的分布式電源。為此可能需要改善配電網(wǎng)和實(shí)現(xiàn)電壓與無功優(yōu)化。

由(10)和(11)可知，應(yīng)該推進(jìn)分布式風(fēng)電與光伏發(fā)電直接接入配電網(wǎng)的進(jìn)程。為此需要加速開展靈活的即插即用的R&D。

(12)小容量分布式電源入網(wǎng)的相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)空缺。我國(guó)針對(duì)分布式電源及其并網(wǎng)問題的研究起步較晚，目前剛就分布式電源并網(wǎng)后給系統(tǒng)帶來的影響等問題開展理論研究工作，但缺乏統(tǒng)一的協(xié)調(diào)組織和規(guī)劃。我國(guó)與此相關(guān)的政策、法規(guī)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)重空缺，這制約了分布式發(fā)電的發(fā)展。

(四)對(duì)智能配電網(wǎng)的潛在要求和研發(fā)機(jī)遇

綜合(1)-(3)和(6)-(9)可知,要求實(shí)現(xiàn)自愈和優(yōu)化功能，需要：

(a)配電網(wǎng)具有靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和安全而富有彈性的通訊，為此需要擴(kuò)展或修改網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施；

(b)使用監(jiān)測(cè)，通信，控制和自動(dòng)化技術(shù)，達(dá)到改善配電運(yùn)行優(yōu)化的目的。如,通過智能分布式控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、配電快速仿真與建模和局部自動(dòng)化功能（故障定位與隔離，網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、電壓與無功控制，繼電保護(hù)再整定）實(shí)現(xiàn)自愈功能和運(yùn)行優(yōu)化。

綜合(4)和(5)可知，要求：

(c)為電力客戶提供他們需要的數(shù)據(jù)和工具，以便幫助他們管理好能源使用、對(duì)能源做出科學(xué)的選擇、做出滿足他們的個(gè)性化需求的投資決策和提高效率。通過智能配用電系統(tǒng)的開發(fā)，使電力供應(yīng)商和用戶在創(chuàng)造一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的和經(jīng)濟(jì)的電力的系統(tǒng)上成為合作伙伴。

綜合(10)-(11)可知，為了保證各種分布式電源可以直接接入電網(wǎng)，要求：

(d)為用戶提供“靈活的即插即用”的能力；

(e)開發(fā)出現(xiàn)高度不確定性（高滲透率的可變的DG）時(shí)，智能配電網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃和優(yōu)化運(yùn)行的模型、算法和工具。

綜合(4)和(5)以及(10)-(11)可知,需要：

(f)建立成熟、健壯和集成的需求側(cè)電力市場(chǎng)和提供電價(jià)激勵(lì)，為此需制定相應(yīng)的政策和建立監(jiān)管機(jī)制、開展電力市場(chǎng)的研究與試點(diǎn)。

基于(12)，為了集成分布式電源，要求：

(g)開發(fā)設(shè)備行為、通訊互操作、分布式發(fā)電互聯(lián)和配電網(wǎng)擴(kuò)建、配電運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集與管理的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)約。

3. 我國(guó)可再生能源發(fā)展現(xiàn)狀與前景分析

(一)我國(guó)新能源資源分布

我國(guó)對(duì)風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽艿瓤稍偕�能源的資源評(píng)價(jià)工作起步較晚，目前只是獲得了一些宏觀數(shù)據(jù)，在全面性、系統(tǒng)性、準(zhǔn)確性、微觀性等方面還有很多不足；非常規(guī)化石能源評(píng)價(jià)已取得了初步結(jié)果；天然氣水合物的資源評(píng)價(jià)剛剛起步。但是現(xiàn)有的資源評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，從宏觀角度，我國(guó)具有大規(guī)模發(fā)展新興能源的資源潛力。

(1)風(fēng)能

我國(guó)風(fēng)能資源較為豐富，綜合現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外權(quán)威機(jī)構(gòu)風(fēng)能資源研究成果，我國(guó)風(fēng)能資源主要包括陸地資源與海上資源兩部分，總計(jì)7-12億千瓦。陸地的經(jīng)濟(jì)可開發(fā)量為6-10億千瓦，海上1-2億千瓦，陸上資源大于海上。

按照年平均風(fēng)功率密度，我國(guó)可分為風(fēng)能資源豐富區(qū)（年平均風(fēng)功率密度≥150瓦/平方米）、較豐富區(qū)（年平均風(fēng)功率密度在100-150瓦/平方米）、一般區(qū)（年平均風(fēng)功率密度在50-100瓦/平方米）和貧乏區(qū)（年平均風(fēng)功率密度≤50瓦/平方米）。

? 風(fēng)能資源豐富區(qū)

我國(guó)的風(fēng)能資源豐富區(qū)主要分布在我國(guó)北部及沿海兩大地帶，這里將其稱作北部風(fēng)能資源豐富帶和沿海風(fēng)能資源豐富帶。

北部風(fēng)能資源豐富帶終年處于高空西風(fēng)帶控制之下，是冷空氣侵入我國(guó)的必經(jīng)之地，地勢(shì)較平坦，風(fēng)能資源十分豐富，年平均風(fēng)功率密度在150瓦/平方米以上的區(qū)域面積大，有效小時(shí)數(shù)達(dá)5000-6000小時(shí)，是我國(guó)最大的成片風(fēng)能資源豐富帶。這一帶目前已建有28個(gè)風(fēng)電場(chǎng)，占全國(guó)風(fēng)電場(chǎng)總數(shù)的65%，而且我國(guó)將要建設(shè)百萬千瓦級(jí)容量的大型風(fēng)電場(chǎng)都在這一區(qū)域內(nèi)，這里將成為我國(guó)風(fēng)能資源開發(fā)利用的基地。

沿海風(fēng)能資源豐富帶包括我國(guó)東部、東南沿海及近海島嶼，瀕臨海洋。由于海洋熱容量大，又能使太陽輻射能傳輸?shù)奖容^深的水層中，所以海水溫度變化慢，具有明顯的熱惰性。大陸熱容量小，表面溫度變化快。這種海陸溫差的影響，在冬季每當(dāng)冷空氣到達(dá)海上時(shí)風(fēng)速增大，再加上海洋表面平滑，摩擦力小，一般風(fēng)速比陸地上大2-4米/秒。

東南沿海由于受臺(tái)灣海峽的影響，每當(dāng)冷空氣南下，狹管效應(yīng)使得風(fēng)速增大，使得這一區(qū)域風(fēng)能資源十分豐富。

沿海地帶夏、秋季節(jié)還存在熱帶氣旋的影響，受臺(tái)風(fēng)的影響范圍一般在800-1000千米的直徑范圍內(nèi)，每次臺(tái)風(fēng)過境可產(chǎn)生一次大風(fēng)過程，對(duì)形成這一區(qū)域豐富的風(fēng)能資源具有重要的貢獻(xiàn)。

這一地帶相對(duì)內(nèi)陸來說，風(fēng)能資源豐富，150瓦/平方米年平均風(fēng)功率密度等值線距離海岸線較近。東部、東南沿海及近海島嶼具有較大的風(fēng)能資源開發(fā)潛力。但這一風(fēng)能資源豐富帶在陸上僅限于離海岸線2-3千米范圍內(nèi)，可供風(fēng)能資源開發(fā)利用的面積十分有限。

? 風(fēng)能資源較豐富區(qū)

這一區(qū)域是風(fēng)能豐富區(qū)域的擴(kuò)展，也就是沿海風(fēng)能資源豐富帶向內(nèi)陸的擴(kuò)展，北部風(fēng)能資源豐富帶向南的擴(kuò)展。其風(fēng)能資源形成的天氣氣候條件與豐富地帶完全相同。根據(jù)沿海實(shí)測(cè)風(fēng)速資料分析表明，風(fēng)速由海面向大陸急劇下降，這是因?yàn)殛懙啬Σ链�，空氣團(tuán)動(dòng)能消耗很快，由海岸向內(nèi)陸延伸至10千米處風(fēng)速一般減小33%，至20千米處風(fēng)速減小66%。沿海地區(qū)由海岸線向陸上風(fēng)功率密度的分布大致為：海岸線附近約為150瓦/平方米，向內(nèi)陸5-10千米降到100瓦/平方米，再向內(nèi)陸20千米以上則降到50瓦/平方米以下。也就是說，由沿海風(fēng)能資源豐富區(qū)向陸上很快降為風(fēng)能資源較豐富區(qū)，直至風(fēng)能資源貧乏區(qū)。所以這一地帶風(fēng)能資源豐富區(qū)和較豐富區(qū)僅分布于沿海岸線陸上狹窄的帶狀范圍內(nèi)。

北部風(fēng)能資源豐富帶向南擴(kuò)展，其風(fēng)功率密度不像沿海那樣變化急劇，而是由北向南緩慢地遞減，過渡帶寬度在200千米左右。

此外，在青藏高原北部有一風(fēng)能資源較豐富區(qū)。這里屬于藏北高原，空氣稀薄、人口稀少，隨著電網(wǎng)、交通等條件的逐步完善，這里的資源風(fēng)能將來也可以開發(fā)利用。

? 風(fēng)能資源一般區(qū)

該區(qū)北沿風(fēng)能較資源豐富區(qū)，自東北長(zhǎng)白山開始向西、過華北、經(jīng)西北到我國(guó)最西端。東部由沿海風(fēng)能資源較豐富區(qū)向西到長(zhǎng)江、黃河中下游廣大地區(qū)。只有在大的湖泊和特殊地形的影響下，風(fēng)能資源才較為豐富，如鄱陽湖湖區(qū)較周圍地區(qū)風(fēng)能資源豐富，湖南衡山、湖北九宮山、利川，安徽的黃山、云南太華山等山區(qū)局部風(fēng)能資源也較為豐富。但是這些局部風(fēng)能資源豐富區(qū)只限于較小范圍之內(nèi)，不像兩大風(fēng)能資源豐富帶有那樣大的面積。

從我國(guó)三北地區(qū)向南，由于冷空氣從源地長(zhǎng)途跋涉，到達(dá)我國(guó)黃河中下游，再到長(zhǎng)江中下游，地面氣溫有所升高，使原來寒冷干燥氣流逐漸改變?yōu)檩^冷濕潤(rùn)的氣流（稱為變性），亦即冷空氣逐漸變暖，此時(shí)氣壓也變小，以致風(fēng)速由北向南逐漸減小，風(fēng)能資源也由豐富區(qū)過渡至較豐富區(qū)，乃至變?yōu)樨毞�區(qū)。

? 風(fēng)能資源貧乏區(qū)

風(fēng)能資源貧乏區(qū)分散在三個(gè)地區(qū)，一個(gè)是以四川盆地為中心，包括陜南、湘西、鄂西以及南嶺山地和滇南；一個(gè)是雅魯藏布江河谷；再一個(gè)是塔里木盆地。這三個(gè)地區(qū)的共同特點(diǎn)是四周為高山環(huán)抱，冷暖空氣很難侵入，即便冷空氣越過高山，但勢(shì)力大減，風(fēng)速劇降。所以，這些區(qū)域年平均風(fēng)功率密度都在50瓦/平方米以下，年平均風(fēng)速都很小，一般在1米/秒左右，有些地方一年靜風(fēng)出現(xiàn)的頻率很高，如綿陽、恩施、阿壩、思南、孟定、景洪等年平均靜風(fēng)頻率在65%以上，新疆塔里木盆地的拜城和輪臺(tái)其年平均靜風(fēng)頻率也達(dá)50%和44%。這些區(qū)域風(fēng)能資源開發(fā)利用潛力不大。

(2)太陽能

我國(guó)太陽能資源十分豐富。根據(jù)中國(guó)氣象局風(fēng)能太陽能資源評(píng)估中心的評(píng)估數(shù)據(jù)，我國(guó)太陽能資源總儲(chǔ)量為1.47×108億千瓦時(shí)/年，相當(dāng)于1.8萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。我國(guó)各地的年太陽能輻射量大致在933-2330千瓦時(shí)/平方米之間，中值為1620千瓦時(shí)/平方米（約為5850×106焦耳/平方米）。

我國(guó)太陽能資源空間分布呈現(xiàn)西高東低的特點(diǎn)。年太陽能輻射量中值線從內(nèi)蒙古中部沿青藏高原東側(cè)向西南至云南中部，將我國(guó)分為兩大部分，其西北年太陽能輻射量高于全國(guó)平均水平，東南則低于全國(guó)平均水平。太陽能資源豐富區(qū)主要集中在西藏、青海、新疆、甘肅、寧夏和內(nèi)蒙古等西部地區(qū)，這些地區(qū)的年太陽能輻射量高，而且月際最大和最小可利用日數(shù)比值較小，年變化穩(wěn)定。尤其是青藏高原地區(qū)平均海拔高度在4000米以上，全年氣候干燥，云量稀少，大氣透明度好，日照時(shí)間長(zhǎng)，屬世界太陽能資源豐富地區(qū)之一。全國(guó)以四川盆地和貴州省太陽能年輻射總量最小，其中尤以四川盆地為最，這些地區(qū)雨多、霧多，晴天較少。

按接受太陽能輻射量的大小，全國(guó)大致上可以分為五類地區(qū)：

一類地區(qū)：全年日照時(shí)數(shù)為3200-3300小時(shí)，年輻射量在1860-2330千瓦時(shí)/平方米，相當(dāng)于225-285千克標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。一類地區(qū)主要包括青藏高原、甘肅北部、寧夏北部和新疆南部等地。特別是西藏西北部，地勢(shì)高，大氣透明度好，年太陽輻射總量最高可達(dá)2330千瓦時(shí)/平方米，僅次于撒哈拉大沙漠，居世界第二位。

二類地區(qū)：全年日照時(shí)數(shù)為3000-3200小時(shí)，年輻射量在1630-1860千瓦時(shí)/平方米，相當(dāng)于200-225千克標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括內(nèi)蒙古西部、寧夏南部、甘肅中部、青海東部、西藏東南部。新疆北部部分地區(qū)、河北西北部和山西北部等地。二類地區(qū)是我國(guó)太陽能資源較豐富地區(qū)。

三類地區(qū)：全年日照時(shí)數(shù)為2200-3000小時(shí)，年輻射量在1390-1630千瓦時(shí)/平方米，相當(dāng)于170-200千克標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括山東、河南、河北東南部、山西南部、新疆北部部分地區(qū)、吉林、遼寧、云南、陜西北部、甘肅東南部、廣東南部、福建南部、江蘇北部和安徽北部等地。

四類地區(qū)：全年日照時(shí)數(shù)為1400-2200小時(shí)，年輻射量在1160-1390千瓦時(shí)/平方米，相當(dāng)于140-170千克標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要是長(zhǎng)江中下游、福建、浙江和廣東的一部分地區(qū)，春夏多陰雨，秋冬季太陽能資源較好。

五類地區(qū)：全年日照時(shí)數(shù)為1000-1400小時(shí)，年輻射量在993-1160千瓦時(shí)/平方米，相當(dāng)于115-140千克標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括川西之外的四川中、東部地區(qū)和貴州省，是我國(guó)太陽能資源最少的地區(qū)。

一、二、三類地區(qū)，年日照時(shí)數(shù)大于2200小時(shí)，年輻射總量高于1390千瓦時(shí)/平方米，是我國(guó)太陽能資源豐富或較豐富地區(qū)，面積較大，約占全國(guó)總面積的2/3以上，具有利用太陽能的良好條件。四、五類地區(qū)雖然太陽能資源條件較差，但仍有一定的利用價(jià)值。

(3)生物質(zhì)能

我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，生物質(zhì)能資源極為豐富，主要為淀粉類、糖類和纖維素類生物質(zhì)。每年，我國(guó)僅農(nóng)作物秸稈資源量就達(dá)到7億噸；薪柴供應(yīng)量為1.43億噸，禽畜糞便資源每年干物質(zhì)總量約1.36億噸，其中集約化養(yǎng)殖產(chǎn)生的禽畜糞便干物質(zhì)量約為0.37億噸。工業(yè)有機(jī)廢水和禽畜養(yǎng)殖場(chǎng)廢水資源理論上可以生產(chǎn)沼氣800億立方米，相當(dāng)于5700萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。隨著我國(guó)城市規(guī)模的擴(kuò)大和小城鎮(zhèn)建設(shè)的加快，城鎮(zhèn)生活垃圾以每年8%-10%的速度增長(zhǎng)，估計(jì)全國(guó)可利用生物質(zhì)能資源總量可達(dá)7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤以上。

(二)我國(guó)新能源開發(fā)現(xiàn)狀

(1)風(fēng)能

隨著《可再生能源法》的實(shí)施和相關(guān)配套政策的出臺(tái)，我國(guó)風(fēng)電進(jìn)入了高速發(fā)展階段。根據(jù)2010年7月中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布的2009年全國(guó)電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)年報(bào)，我國(guó)并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)和發(fā)電量連續(xù)4年翻倍增長(zhǎng)。2009年底，我國(guó)并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到1760萬千瓦，同比增長(zhǎng)109.82%，全國(guó)風(fēng)電發(fā)電量增長(zhǎng)111.1%。內(nèi)蒙古風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)容量突破500萬千瓦，達(dá)到503萬千瓦，居全國(guó)首位。遼寧、吉林、黑龍江、河北等四省的風(fēng)電裝機(jī)容量也已突破百萬千瓦。

2020年前，我國(guó)風(fēng)電發(fā)展以陸上為主，開發(fā)重點(diǎn)集中在西北、華北和東北“三北”地區(qū)及東部江蘇沿海地區(qū)，在這些地區(qū)規(guī)劃建設(shè)7個(gè)千萬千瓦風(fēng)電基地。

(2)太陽能

我國(guó)太陽能利用主要包括太陽能熱利用和太陽能發(fā)電。

我國(guó)從20世紀(jì)70年代末開始加大了太陽能熱利用技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，并取得了較好的效果。截至2008年，我國(guó)太陽能熱水器面積超過1.25億平方米，年產(chǎn)能4千瓦平方米，均居世界第一位。

我國(guó)是世界光伏電池生產(chǎn)大國(guó)，但光伏發(fā)電裝機(jī)較少。截至2008年底，我國(guó)光伏系統(tǒng)累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到14萬千瓦，不足世界累計(jì)安裝量的1%。2008年我國(guó)光伏系統(tǒng)安裝量約4萬千瓦，僅占當(dāng)年全國(guó)光伏電池產(chǎn)量的2%。

近年來，我國(guó)對(duì)太陽能熱發(fā)電技術(shù)研究給予了相當(dāng)大的重視，并取得了一定的進(jìn)展。2005年，在南京江寧區(qū)建成了國(guó)內(nèi)第一座太陽能熱發(fā)電示范電站，容量為70千瓦，但技術(shù)水平與國(guó)際先進(jìn)水平差距依然較大。

(3)生物質(zhì)能

在生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電方面，我國(guó)主要有垃圾發(fā)電和秸稈發(fā)電兩種利用形勢(shì)。從1985年開始，我國(guó)引入垃圾燃燒發(fā)電技術(shù)，近年來發(fā)展較快。1985年深圳建成了我國(guó)第一座垃圾焚燒發(fā)電廠。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市垃圾熱值和產(chǎn)量不斷提高，垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)受到人們重視。繼深圳后，我國(guó)陸續(xù)在廣東珠海、順德、浙江余杭、寧波、紹興、上海、天津、北京等多個(gè)城市建設(shè)了垃圾焚燒發(fā)電站。目前，通過技術(shù)引進(jìn)，我國(guó)已基本實(shí)現(xiàn)了垃圾焚燒鍋爐的國(guó)產(chǎn)化。2003年以來，我國(guó)政府先后批復(fù)了江蘇如東、山東單縣和河北晉州3個(gè)國(guó)家級(jí)秸稈發(fā)電示范項(xiàng)目，拉開了我國(guó)秸稈發(fā)電建設(shè)的序幕。全國(guó)在建秸稈發(fā)電項(xiàng)目分布在山東、吉林、江蘇、河南、黑龍江、遼寧和新疆等地。

生物質(zhì)原料還可以通過發(fā)酵生產(chǎn)乙醇。我國(guó)政府在“十五”計(jì)劃中就決定發(fā)展燃料乙醇產(chǎn)業(yè)。2001年國(guó)家愛頒布了乙醇汽油和乙醇燃料的使用標(biāo)準(zhǔn)，通過“863”計(jì)劃支持，開發(fā)出了秸稈類纖維素廢棄物制取乙醇的技術(shù)，并建成了工業(yè)示范工程。目前，吉林、山東、河南等地均已建成了試點(diǎn)項(xiàng)目。

我國(guó)的沼氣應(yīng)用也已經(jīng)有較長(zhǎng)的歷史，在農(nóng)業(yè)、工業(yè)和生活中都取得了較好的效果。我國(guó)政府一直重視沼氣的發(fā)展，從“六五”到“十一五”期間，都安排了專門的財(cái)政資金用于發(fā)展農(nóng)村沼氣開發(fā)項(xiàng)目。據(jù)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì)，到2007年底我國(guó)農(nóng)村沼氣池?cái)?shù)量達(dá)到2650萬戶，年產(chǎn)氣量105億立方米，折合100萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

從開發(fā)規(guī)模、近5年來的發(fā)展速度、技術(shù)裝備水平、產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平等介紹我國(guó)新能源開發(fā)情況。

(三)我國(guó)新能源開發(fā)潛力

(1)風(fēng)能

根據(jù)我國(guó)風(fēng)能資源總體分布情況看，我國(guó)風(fēng)能資源高值區(qū)主要分布在“三北”地區(qū)、東部沿海地區(qū)以及青藏高原腹地。這些地區(qū)10米高度風(fēng)能資源儲(chǔ)量和技術(shù)可開發(fā)量分別占全國(guó)總量的85%和95%�？紤]場(chǎng)址建設(shè)、土地或近海開發(fā)利用、電網(wǎng)接入等多方面條件，我國(guó)具備建設(shè)大型風(fēng)電基地場(chǎng)址條件的區(qū)域只要集中在內(nèi)蒙古、吉林西部、甘肅酒泉地區(qū)、新疆哈密地區(qū)、河北張家口地區(qū)及江蘇和山東沿海區(qū)域。全國(guó)其他地區(qū)受到開發(fā)條件制約，以相對(duì)分散的中小型風(fēng)電場(chǎng)開發(fā)形式為主。綜合風(fēng)能資源和開發(fā)條件約束，預(yù)計(jì)2020年我國(guó)風(fēng)電開發(fā)潛力可達(dá)到1.7億千瓦，2030年可達(dá)到2.7億千瓦。

(2)太陽能

我國(guó)太陽能資源豐富，太陽能發(fā)電開發(fā)潛力巨大。在西北部太陽能資源富集地區(qū)具有大面積的荒漠荒地可用于太陽能開發(fā)。我國(guó)荒漠化土地面積約264萬平方千米，其中干旱區(qū)荒漠化土地面積250多萬平方千米。按照利用我國(guó)戈壁和荒漠面積3%的比例計(jì)算，太陽能發(fā)電可利用資源潛力可達(dá)27億千瓦，年發(fā)電量可達(dá)4.1萬億千瓦時(shí)。同時(shí)，我國(guó)還有大量的建筑物屋頂適合發(fā)展建筑光伏發(fā)電。粗略估計(jì)，我國(guó)現(xiàn)有建筑屋頂面積總計(jì)約400億平方米，如果按照1%的利用比例安裝建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)，裝機(jī)總量約3550-6620萬千瓦，年發(fā)電量287-543億千瓦時(shí)。

(3)生物質(zhì)能

我國(guó)生物質(zhì)能源材料豐富，生物質(zhì)能源在我國(guó)具有廣闊的發(fā)展前景。

根據(jù)生物質(zhì)能源可獲得量，假設(shè)能源植物部分（制生物燃油）按2020年、2030年、2050年分別取可獲得量的30%、50%和70%利用率計(jì)算，其它資源主要用于生物質(zhì)發(fā)電，按可獲得量的20%、40%、60%的利用率計(jì)算，發(fā)電效率按20%計(jì)算，則到2050年我國(guó)生物質(zhì)能資源可開發(fā)量接近10億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

預(yù)計(jì)到2050年，我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電量可達(dá)到5900億千瓦時(shí)，生物燃油資源可開發(fā)量將達(dá)到3.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，為保障我國(guó)石油安全提供強(qiáng)有力的支撐。

4. 我國(guó)智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)區(qū)域分布特征（區(qū)域特征）

課題從分析中國(guó)智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)區(qū)域分布特征和重點(diǎn)省市智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀入手，綜合研究了智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、國(guó)家技術(shù)發(fā)展水平、地區(qū)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、地方政策和新能源發(fā)展戰(zhàn)略等，分析了影響我國(guó)智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響因素，就中國(guó)智能電網(wǎng)未來產(chǎn)業(yè)空間布局、產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)等提出對(duì)策建議。

5. 智能電網(wǎng)的可再生能源并網(wǎng)組合的一般模型。

從可再生能源的發(fā)展概況和最優(yōu)控制理論入手，對(duì)可再生能源的并網(wǎng)進(jìn)行分析，運(yùn)用最優(yōu)控制理論研究可再生能源并網(wǎng)組合策略，以并網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行成本最低為目標(biāo)函數(shù)，以智能電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的儲(chǔ)電量變動(dòng)為狀態(tài)約束，建立基于智能電網(wǎng)的可再生能源并網(wǎng)組合的一般模型。以“火電-風(fēng)電-光伏”的可再生能源并網(wǎng)組合模型為例分析模型的求解過程，運(yùn)用粒子群算法對(duì)“火電-風(fēng)電-光伏” 可再生能源并網(wǎng)組合最優(yōu)控制問題進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算，并對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行分析。研究結(jié)果表明，在可再生能源并網(wǎng)方面，可再生能源未來主要以分布式發(fā)電方式為主，智能電網(wǎng)是發(fā)展可再生能源必不可少的有效手段，它能解決可再生能源的并網(wǎng)問題�；�于最優(yōu)控制理論建立的可再生能源并網(wǎng)組合策略能夠有效適用于具有代表性的“火電-風(fēng)電-光伏”并網(wǎng)組合�！盎痣�-風(fēng)電-光伏”并網(wǎng)組合通過最優(yōu)控制模型的建立和粒子群算法的迭代計(jì)算和仿真模擬，得出“火電-風(fēng)電-光伏”并網(wǎng)組合策略最優(yōu)組合值為0.4:0.1:0.5，分析發(fā)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)系數(shù)與總成本存在遞減的線性關(guān)系，“火電-風(fēng)電-光伏”以最優(yōu)組合策略并網(wǎng)可以降低電網(wǎng)的缺電損失，有利于可再生能源以較為有效的方式并入電網(wǎng)。

就當(dāng)前我國(guó)智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看，中國(guó)智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的集聚化分布進(jìn)一步顯現(xiàn)，以產(chǎn)業(yè)、技術(shù)和應(yīng)用為向?qū)В�逐步形成了以環(huán)渤海、長(zhǎng)三角、中西部和珠三角為核心，面向全國(guó)的產(chǎn)業(yè)格局。“十二五”期間，我國(guó)智能電網(wǎng)相關(guān)試點(diǎn)建設(shè)已經(jīng)相繼展開，未來幾年內(nèi)我國(guó)智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展將呈現(xiàn)出以下三大趨勢(shì)：智能電網(wǎng)高壓設(shè)備的研發(fā)與制造將持續(xù)向技術(shù)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)雄厚地區(qū)集聚；因產(chǎn)業(yè)鏈延展而產(chǎn)生的智能電網(wǎng)新興產(chǎn)業(yè)將在政策先行地區(qū)發(fā)展和集聚；智能電網(wǎng)示范應(yīng)用將由部分地區(qū)試點(diǎn)加速向全國(guó)擴(kuò)展。

6. 光伏上網(wǎng)電價(jià)及商業(yè)模式研究。

構(gòu)建了基于學(xué)習(xí)曲線的光伏發(fā)電凈現(xiàn)值模型，用光伏學(xué)習(xí)曲線描述光伏組件累計(jì)產(chǎn)量與光伏組件價(jià)格之間的函數(shù)關(guān)系，探討光伏組件累計(jì)產(chǎn)量對(duì)單位峰瓦光伏組件的價(jià)格彈性系數(shù)以及光伏組件平均價(jià)格的關(guān)系。反映未來光伏電價(jià)的趨向走勢(shì)，對(duì)上網(wǎng)電價(jià)進(jìn)行定期調(diào)節(jié)，為合理制定上網(wǎng)電價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。以國(guó)內(nèi)80家上市太陽能板塊股票2014年6月5日的β值信息，并按照普通收益率計(jì)算方法，按賬面價(jià)值比剔出了財(cái)務(wù)杠桿，并按照算術(shù)平均的方法計(jì)算出了從2011年1月7日到2014年6月4日這三年間β系數(shù)的平均值,標(biāo)的指數(shù)為上證綜合指數(shù)。計(jì)算了中國(guó)光伏累計(jì)裝機(jī)量增長(zhǎng)曲線、光、火發(fā)電成本對(duì)比變化曲線。光伏發(fā)電成本是不斷降低的，而火電成本是不斷上升的。當(dāng)火電成本以每年6%的增長(zhǎng)率上升時(shí)，年均光照時(shí)長(zhǎng)為2600h的區(qū)域大約10年后，即在2022年光伏發(fā)電可實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)，屆時(shí)光伏發(fā)電可逐漸取代火電成為我國(guó)重要的發(fā)電方式之一。

7. 我國(guó)分布式光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對(duì)策

首先按照系統(tǒng)接入方式，對(duì)國(guó)際上推行的分布式光伏發(fā)電存在“上網(wǎng)電價(jià)”模式、“自發(fā)自用的凈電量計(jì)量”模式、“帶儲(chǔ)能的離網(wǎng)”三種商業(yè)模式進(jìn)行了系統(tǒng)分析。接著探討了我國(guó)分布式光伏發(fā)電的制約因素分析和我國(guó)光伏市場(chǎng)的地區(qū)分布特征以及我國(guó)各省用電量。針對(duì)分布式光伏發(fā)電的特性，提出我國(guó)分布式光伏發(fā)電的分區(qū)域支持政策。重點(diǎn)支持用電價(jià)格水平較高、電力負(fù)荷較大、控制能源消費(fèi)總量任務(wù)較重的長(zhǎng)三角、珠三角、京津冀及周邊地區(qū)建設(shè)分布式光伏發(fā)電，這些地區(qū)新增規(guī)模約占全國(guó)分布式光伏發(fā)電總規(guī)模的80%以上。就完善政府相關(guān)政策，提出調(diào)動(dòng)中央能源企業(yè)、地方國(guó)有、民營(yíng)和外資企業(yè)參與分布式光伏發(fā)電的積極性，大力扶持專業(yè)能源服務(wù)公司的發(fā)展，推動(dòng)第三方融資模式的發(fā)展，構(gòu)建起適合我國(guó)分布式光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的商業(yè)模式，為分布式光伏發(fā)電創(chuàng)造良好的市場(chǎng)化發(fā)展環(huán)境，吸引不同主體的投資者參與分布式光伏發(fā)電的投資、建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)，打破電網(wǎng)公司對(duì)電力市場(chǎng)的一票否決權(quán)，形成各方參與發(fā)展分布式光伏發(fā)電的新格局。加大金融支持力度，充分發(fā)揮金融杠桿作用、繼續(xù)加大政府對(duì)分布式光伏發(fā)電的補(bǔ)貼力度與政策執(zhí)行監(jiān)管力度、切實(shí)解決分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目并網(wǎng)問題，盡快實(shí)現(xiàn)“平價(jià)上網(wǎng)”、將分布式光伏發(fā)電納入城市規(guī)劃與鄉(xiāng)村建設(shè)體系、完善相關(guān)法制體系與市場(chǎng)監(jiān)管機(jī)制、加快分布式光伏發(fā)電示范城市或工業(yè)示范區(qū)建設(shè)等政策建議。

注：2010年立項(xiàng)的重大項(xiàng)目主要填寫2012年6月以來的研究成果情況

序號(hào)	成果名稱	作者	成果形式	刊物名或出版社、刊發(fā)或出版時(shí)間	字?jǐn)?shù)	轉(zhuǎn)載、引用、獲獎(jiǎng)等情況
1	智能電網(wǎng)基本理念闡釋	余貽鑫，秦超	論文	中國(guó)科學(xué)f輯：信息科學(xué)；2014年	8000	無
2	Challenges and R&D opportunities of smart distribution grids in China	余貽鑫，曾沅，劉洪，孫冰	論文	Science China-Technological Sciences	3200	無
3	關(guān)于推進(jìn)我市智能電網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議	余貽鑫	報(bào)告	社科界資政要報(bào)，天津市社會(huì)科學(xué)界聯(lián)合會(huì)主辦；2013	1800	無
4	ntersectoral burden sharing of CO2 mitigation in China in 2020	Weidong Chen，Heqing	論文	Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change	7000	無
5	Allocation strategy research in the smart grid based on optimal control theory	Weidong Chen，Dan Wu	論文	(已投energy policy，評(píng)審中)	8000	無
6	基于最優(yōu)控制理論的可再生能源并網(wǎng)組合策略研究	吳丹	碩士論文	（吳丹碩士論文，已經(jīng)畢業(yè)）	50000	無
7	我國(guó)分布式光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對(duì)策	陳衛(wèi)東、宋歡	論文	，京津冀協(xié)同發(fā)展論壇論文集收錄	4000	無
8	中國(guó)分布式光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)預(yù)測(cè)與商業(yè)模式研究	陳衛(wèi)東	咨詢報(bào)告	完成中		無