新能源高比例并网，将给电力系统带来哪些挑战?“十四五”时期，如何应对和解决这些挑战?成为专家热议的焦点。
电力结构将更“绿色”
清华大学气候变化与可持续发展研究院近日联合印发的《中国长期低碳发展战略与转型路径研究》提出，低碳路径下，我国能源消费总量在2030-2035年之间进入峰值，“十四五”期间非化石能源必须成为能源消费增量主体。
截至今年9月，我国并网风电2.2亿千瓦，并网太阳能发电2.2亿千瓦，合计占全国全口径发电装机容量的21.05%;全口径并网风电和并网太阳能发电量合计5331亿千瓦时，占全国规模以上电厂总发电量的9.8%。
中电联行业发展与环境资源部副主任张琳表示，“十四五”时期，“风光”将成为可再生能源开发的主题增量。
经济和安全问题待解
根据中国人民大学应用经济学院教授郑新业提出的“能源不可能三角”理论，任何一种能源都无法做到既供给充足，又价格便宜、清洁环保。高比例的清洁电源并网后，“经济账”和“安全账”如何算?
目前，国家电网经营区域内大型新能源场站4000多个，西北新能源场站超1500个，分布式发电约170万个。郭剑波预测，未来我国新能源发电单位将达数千万，气象环境、运行控制等信号可达数十亿，系统调度运行极其复杂，控制配置措施和实施难度大。
2019年，国家电网公司经营区内，新能源日最大功率波动达1.07亿千瓦，占其装机的31%，预估2050年新能源日最大功率将超过10亿千瓦。
同时，新能源尖峰出力功率大、电量小，保证尖峰出力需调动巨大的灵活性资源，但对全年发电量贡献极小。未来，高比例新能源电力系统中保证尖峰出力的全额消纳代价大。新能源大规模接入挤占常规机组开机空间，或出现系统运转调频能力下降、无功支撑不足、电压稳定问题突出、越限风险增加等问题。
灵活电力系统是大势
对于高比例新能源电力系统情景下电力系统的变化，郭剑波认为可能会有两种演化方式：通过改造新能源电站，使其具有同步发电机的特性;改造传统发电站使其具有逆变器特性，在此方式下，系统的稳定性、分析理论和方法都将不同于传统电网。
而针对新能源既不参与电力平衡调节，也不参与电量平衡调节的“权责利”问题。
未来，数字化和信息化技术将被广泛应用，推动系统安全性和灵活性大幅提升。电力系统灵活性从目前的发电侧为主向发电侧、电网侧、用户侧并重转变，构建适应高比例可再生能源的智能电力系统。另外，可再生能源加速发展面临的空间发展约束开始显现，‘十四五’要关注其开发与国土空间规划的衔接。
