风能是一种清洁、安全的绿色能源。我国风力资源丰富。上世纪70年代末，我国开始开展风电技术研究，风电发展一直较快。近年来，尽管我国风电产业发展迅速，不过，与世界风电大国相比，我国的风电产业还处于新兴发展阶段。制约我国风电发展的原因是多方面的，除了大型风电场的战略布局；风力发电价格高，难以与火力发电形成市场化的商业竞争；浅海风电除管理难、施工难、成本高等原因外，还有一个很重要的原因是，大型风力发电只能通过并网使用，难以直接作为产业用电,而造成风电并网困难的一个重要原因就是风能的间歇性和波动性。

风电不稳定对电网的影响

    众所周知，风电是一种间歇性、波动性的能源。风涡轮、光电板、垃圾填埋气均可用来发电，但是从这些技术的经济效益来看，风能的作用最大；从技术可行性来看，间歇性是风能利用的最大障碍。一旦风停了，如何降低损失是摆在科学家面前的最大难题。大规模并网运行会对局部电网的稳定会运行带来影响。据研究，一个电网接入风电的比例过高时，其电能质量会出现恶化甚至不稳定现象，容易导致谐波污染，大型风电场并网时会引起电网电压、频率的不稳定等问题。例如，吉林省通榆县有一个装机3万千瓦的风电项目投产，接入当地66千伏电网之中。当地夏天风力不大，因此风电并网运行正常。但是到了冬天，问题就出现了，冬天风力稍大一些，风电机组就自动从电网中跳掉了。

对于一个局部电网，如果风电接入较多，风电装机容量达，那常规机组的发电功率需要做出调整，以跟踪配合风电功率的变化，比如说有有300万千瓦风电功率送入电网，那么火电出力就要降低300万千瓦。但是风电是间歇性的，如果此后风电功率达不到300万千瓦，而火电的300万千瓦已经停掉，那么电网的稳定运行就会受到影响。

    加拿大卡尔加里大学已开发出一套计算机模型，测试风力发电的可行性。通过计算，即使风力发电在整个电网体系中所占份额极小，风的间歇成本仍然不可避免。据估计，靠风能发电，每度电成本约5美分，间歇损失不过1美分—2美分，风力发电中成本损失的大小，取决于间歇新补偿技术的选择。

    对于风电的这种间歇性的不稳定，为风电的并网运行带来了极大的技术考验，也给电网带来了潜在的威胁，如果不能妥善解决这一问题，就不能推进风电的大规模应用，风电有效率得不到提高，也就不利于能源结构的调整，因此针对这一问题，世界各国一直积极关注并扩大规模研究，希望能找到一个科学的解决方案。

思路一——智能电网

    智能电网是美国近期提出的一个重要的经济刺激方案，美国政府为此还特地制定了一个近40亿美元规模的预算。美国提出的“智能电网”要求能允许即插即用地连接任何电源，包括可再生能源和电能储存设备。通过建设智能电网，可以应对资源环境问题带来的挑战，实现可再生能源集约化开发、大规模、远距离输送和高效利用，改善能源结构，促进资源节约型、环境友好型社会建设。

风电具有随机性和间歇性的特征，客观上要求电网大幅提高安全稳定水平，适应各类电源接入和送出的需要。要满足以上需求，传统的电网将面临极大挑战，技术升级势在必行。因此“智能电网”成为当前各国关注的热点。

2009年5月份，中国国家电网公司提出要在2020年全面建成坚强的智能电网计划，指出要加快建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的统一坚强智能电网。

法国电力公司网络日前也与瑞士ABB公司达成协议，即使用ABB公司SVC Light的“聪明电网”技术。该系统将使用高技术的锂离子电池和超导体电力晶体管均衡连接风电场配电网络负荷。该系统还将储存风电多余电力在高峰时期使用。安装该系统可以提高风电场电力的使用率，避免风电给电网造成的失稳。法国电力公司表示，该系统将它有助于电网协调来自北海的间歇性风电。

思路二——风电“直供”

由于电网对入网的风电有着极其严格的技术指标，入网的风电必须能够满足电网的稳频、稳压和稳相要求。如今，世界各国对风电的研究，最重要的一个方向就是如何解决风电并网这一问题。为了满足并网的苛刻条件，设计者不得不将风电机的结构无限复杂化，以牺牲风电机的最佳动力学特性和最佳风能区间为代价，造成风电成本翻番、风能利用系数下降了，但是风电仍然会因为其上网资格和价格而饱受非议。

针对这个问题，我国江苏省宏观经济研究院院长顾为东在20年前就提出了“非并网风电”的理论，世界风能协会主席Preben Maegaard将这一理论称之为风电“顾氏非并网理论”，认为它是世界首创。

所谓“非并网风电”，是指风电的终端负荷不是电网，而是将风电直接用于某些特殊的工业生产。风电非并网运行，一是可以简化风电并网运行所需的大量辅助设备，大幅降低风电场成本；二是特定产业使用仅经过简单处理的低廉风电，极大地节约了生产成本、增强了产品的竞争力；三是可减轻风电并网对电网系统的影响和冲击。这一理论的提出引起了国内外专家的极大关注。

风电非并网运行，一是可以简化风电并网运行所需的大量辅助设备，大幅降低风电场成本；二是特定产业使用仅经过简单处理的低廉风电，极大地节约了生产成本、增强了产品的竞争力；三是可减轻风电并网对电网系统的影响和冲击。该理论得到国内外业界高度重视，国家科技部已经将此项目列为国家重点基础研究发展计划。

目前，专家们研究风电“直供”的领域正不断拓宽，“非并网风电”已成为各国解决风电并网问题的一个重要研究方向。

思路三——风电存储

    风能的间歇性、不稳定性是无法人为改变的，这是风能与生俱来的一个弱点，而用电的生产设备则力求连续、均衡、按最佳条件运行，以求得生产的高效率和高质量。由于人们暂时没有很好的储存手段，于是那些污染严重的传统电力设施才长期地霸占了能源霸主的位置。如果低成本的风能储存实现，风大电多时进行大规模蓄电，风小电少时由蓄电池随时补充，那么风能的发展将会突飞猛进，很多厂商都将研究的目光聚集在了如何实现风电的存储上。在这方面，各国都有自己的发展思路：

    英国——深海存储

    英国研究了一个新的方法，就是将风能储存在海洋里。压缩空气能源储存（CAES）并不是一项新技术，它是将能源以压缩气体的形式储存在广阔的地下，当用电高峰来临，可以释放空气带动涡轮发电。但是大规模地储藏风能需要占用大面积土地。研究者们使用特殊材料制成一个50米宽，80米高的巨型风袋，将其置于600米以下的深水中，根据计算，这样一个容积的袋子中，每立方米容积内可以储存25兆焦耳的能量。在CAES的储存中，水下是关键，只有深水巨大的压力才能使能源的储量增大。尽管在准备相关设施的时候产生很多费用，但是科学家还是认为这种形式的储存模式比制造电池便宜得多。

    爱尔兰——大蓄电池技术

    爱尔兰目前正在建一座巨型蓄电池来解决发电过程中的间歇不稳定问题。这种蓄电池使用普通的钒氧化还原液流储能电池，以特定方式连接形成一个巨型的燃料电池。可行性研究显示，这种建筑尺寸的电池可以容纳12兆瓦时的电能，工作时间可达10年到15年，缺点是不能反复充放电。

    丹麦——风电水电结合

风力发电和水力发电相结合是最好的补偿方法之一。丹麦将许多风场整合在一起，连成风力站，纳入国家电网体系，为本国提供了1/5的电能需要。麦北部的电力体系与挪威、瑞典相连，这里的风力较强，水电厂就可以降低水力发电量；风力到达南部减弱时，利用风力可以增加电力输出。将两种可再生能源结合在一起，平衡风力和水力发电能长期为电网体系提供廉价可靠的电力。

风电受风力的影响很大，无法保证稳定、持续不间断地发电。同时，目前绝大多数风机尚未解决受电压影响而自动脱网的技术难题。因此，风电容易给电网造成一定风险并产生连锁反应。解决这个问题的途径有多种，各国都在从不同的角度出发，寻找不同的方法。但是虽然，方法各不相同，但是都必须通过成本核算，结合自身的资源形势和实际需求，不断提高技术水平。这样，才能寻找出最适合自己国家本土特色的佳的解决方案。