我國西部地區新能源和可再生能源資源豐富，開發潛力巨大。實現新能源和可再生能源大規模開發的主要途徑是發電，而如何將電大規模輸送到中東部負荷中心，一直是學術界研究討論的重要課題。近年，潘垣院士和他的課題組致力于西部大規模可再生能源電力外送與并網關鍵技術問題研究。在第三屆中國電力發展和技術創新院士論壇上，潘垣向記者講述了他對這個問題的思路和想法。

《國家電網》：開發西部的可再生能源，需要攻克什么技術問題？

潘垣：在回答這個問題之前，我們首先明確，中國的能源資源問題不能脫離中國的實際。不同國家、不同地區的地理條件和資源分布都不一樣，不能完全生搬硬套外國模式。中國的具體情況是煤炭、水電、風電和光伏發電資源比較豐富，特別是西部地區的風能、太陽能資源非常豐富，比如青藏高原海拔4000米的地方，空氣稀薄，陽光散射少，光伏發電資源富集。但是，我國的這些資源富集區距離中東部負荷中心的距離都在2000公里以上。而西部地區的電網比較薄弱，若要在西部建設像東部一樣堅強的電網，需要大量的成本。所以，怎樣把西部富余的電能輸送到中東部地區，是需要攻克的關鍵技術。

《國家電網》：可再生能源電力遠距離輸送會遇到什么挑戰？

潘垣：基本上有兩個挑戰。首先，跟煤電、燃氣發電等一次能源特性有關。遠距離輸電，如果送端的可再生能源電力比較多，那么輸電線路功率波動是必然的，線路的利用率就會降低。其次，風電設備和火電設備、水電設備在動態特性上的區別引起的一個大的挑戰，也就是慣性問題。風機的慣性小，而直流輸電慣性也小，這就導致送端的運行穩定難以保障。

解決這兩個問題，我們可以采取下面的辦法：第一，讓西部的可再生能源就地組成孤網；第二，輸送電力的波動性問題到受端再解決。

《國家電網》：按照您的設想，需要怎樣的電網？

潘垣：如此長距離的輸送必須采用特高壓直流輸電方式。有了特高壓直流輸電工程，就能讓西部的可再生能源“像搞批發一樣”送到強大的“三華”同步電網來。電能送到中東部地區，也并不是馬上并網，而是像劉振亞總經理所說的分層次并網。打個比方，批發進來一批貨物，再把這些貨物分到幾個零售點去銷售，也就是分別并入電網。

特別是發電還可以和計劃建設的抽水蓄內電站形成“合力”。西部的風能一般晚上出力較大，抽水蓄能電站晚上可以利用這部分電能抽水儲能，白天既然可以發電調峰，也可以發電出售。這樣既解決了棄風問題，又提高經濟性。

《國家電網》：如何解決西部可再生能源外送電力波動的問題？

潘垣：風力發電、光伏發電出力相關性隨時間尺度和地理范圍變化特點的研究顯示，風力發電與光伏發電的日互補性很強，月互補性更強。如果光伏發電和風電結合在一起，即“風光打捆”，那滿負荷輸電時間肯定超過4000小時/年，這就跟水電差不多，經濟性沒有問題。我認為應建設大規模、集約化的可再生能源基地，而且風場、光場的網都要模塊化、標準化、智能化發展，網與網之間可以采用技術進行分隔，防止出現問題。在集中的變電站，加入一些強慣性脈沖發電機，在很寬的幅度范圍內，可以保證風電電壓穩定、頻率穩定。

《國家電網》：您對目前的西部可再生能源發電研究有什么建議？

潘垣：第一，我們應該研究西部可再生能源總體出力的波動特性，在此基礎上優化風光布局與比例，減少可再生能源開發的盲目性；第二，要強化西部電網，為跨省風電、光伏發電的自補、互補提供平臺；第三，開展增強送端慣性、傳統直流輸送可再生能源電力的研究和示范。