著國家節能減排和可再生能源開發戰略的不斷推進，我國風電開發規模連續幾年實現翻番式增長。截至2011年底，我國風電并網裝機容量約6236萬千瓦，根據《國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》，“十二五”末我國要實現“建設6個陸上和2個沿海及海上大型風電基地，新建裝機7000萬千瓦以上”的宏偉目標。

在此形勢下，風電-抽蓄聯合運行有助于推動風電大規模發展。風電大規模發展，必須要同步增強電網的調峰調頻能力。然而，在我國風電相對集中的華北、東北和西北地區，電源以火電為主、水電很少，調峰調頻主要依賴于火電機組。火電機組調節代價高，調節性能和靈活性不足;加上北方冬季有較長的供熱期，供熱機組必須保持正常出力，不能參與調頻調峰，也增加了其他火電機組的調節壓力;燃氣機組調峰在歐美國家有所應用，但我國貧油少氣，作為風電的調峰備用代價太高、不太現實。以上多種原因導致電網的調峰調頻能力受到了限制，不僅制約了風電的規模化發展，也給電網供電可靠性和電能質量帶來巨大的挑戰。破解這一難題需要從兩方面著手，一是要加快堅強智能電網建設，依托更高電壓等級電網，實現電力遠距離大規模輸送，一方面實現本地風電在大范圍電網內的消納，另一方面利用區外來電增強本地調峰調頻能力;二是要利用儲能技術，特別是要加快抽水蓄能電站建設，通過大容量抽水蓄能電站與大規模風電場聯合運行，平滑風電出力波動，保證電網安全穩定運行。

抽水蓄能電站是目前最理想的大容量儲能方式。利用儲能技術平滑風電出力波動，就是在風電和電網之間建立一個“能量緩沖層”，將部分風電存儲起來，在電網需要時穩定地為電網供電。與化學儲能相比，抽水蓄能電站由于其存儲容量大和經濟性好的特點，是目前最理想的儲能方式。抽水蓄能與風電具有很強的互補性，風電棄風基本發生在夜間負荷低谷期間，而抽水蓄能電站夜間可以抽水用電，將被迫棄掉的風能以水能的形式存儲起來，在負荷高峰時段再轉換成穩定的電能輸送到電網，從能源利用的角度來說實現了“變廢為寶”，從電量平衡的角度來說實現了“消峰填谷”。另外，風電場和抽水蓄能電站可以組成聯合運行系統，在保障電網安全運行的前提下，實現風電和抽蓄的優化與協調運行，消除風電波動對電網的沖擊，提高電網的調峰調頻能力。

2012年，“大規模風電與大容量抽水蓄能在電網中的聯合優化運行技術”作為國家“863”計劃課題立項。首先，通過基于區域電網負荷峰谷特性和傳輸能力約束的風電—抽蓄互補特性研究，掌握風電和抽水蓄能的時空匹配特性和不同季節、不同運行方式下的最佳容量配比，用于指導風電場和抽水蓄能電站規劃建設。其次，通過研究風電—抽蓄聯合運行系統的調度控制策略，合理安排運行方式，科學制定發電計劃，實現風電、抽蓄及電網協調優化運行，全面提升電網消納風電的能力。最后，研究適用各種運行模式的風電—抽蓄聯合運行效益的量化分析方法，優化設計風電—抽蓄的聯合運行模式，合理協調各參與方的利益，從制度上規范聯合運行系統的運作機制和管理流程。

風電與抽水蓄能聯合優化運行技術在我國有著廣闊的應用前景。截至2010年底，全國已建抽水蓄能電站21座，裝機容量1665萬千瓦。2020年，我國規劃建設抽水蓄能電站裝機容量將達到5000萬千瓦，占總裝機容量的2.8%。該課題的研究成果，可以為抽水蓄能電站的規劃建設提供指導，在規劃建設之初就能夠兼顧風電發展，在總體布局和微觀選址方面與風電發展協調考慮;在運行層面，可以實現抽水蓄能電站與風電場的聯合優化運行和統一調度，既能夠提高風電消納能力，也能夠提高電網整體的社會和經濟效益。

綜上所述，加快抽水蓄能電站建設，實現大規模風電與大容量抽水蓄能聯合優化運行是我國發展可再生能源的必然選擇。攻克大規模風電場與大型抽水蓄能電站聯合運行的容量配合、運營模式、安全運行與經濟調度等關鍵技術難題，合理規劃配置抽水蓄能電站，提高系統運行的靈活性和經濟性，將為我國可再生能源的科學開發和健康發展開辟新途徑，必將對我國能源結構調整和節能減排等產生深遠的影響。

(作者系國電南瑞電網調控技術分公司總經理)