中国已成为世界上最大的能源生产国和消费国，风力发电和太阳能装机容量均位居世界第一。未来，可再生能源将成为中国的主要能源来源，然而日益严重的弃风弃光问题，严重阻碍了可再生能源的开发利用。解决弃风弃光的瓶颈问题是能源转型和发展的关键，同时要解决可再生能源的消纳问题。内蒙古电力（集团）有限责任公司联合中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司、中国电力科学研究院有限公司、华北电力大学共同实施的“高比例新能源接入区域电力系统协同发电及消纳关键技术”项目，保障区域不同时间尺度的电力供需平衡和新能源高水平的消纳。该项目获得2022年度自治区科学技术进步一等奖。

随着“碳达峰∙碳中和”战略目标的推进以及新型电力系统建设逐步开展，以风电、光伏为代表的新能源持续快速发展，但由于新能源发电固有的强随机性、波动性和间歇性，大规模新能源接入电网后，对电力系统安全稳定经济运行构成了巨大考验。

“该项目针对新能源高比例接入区域电力系统面临的源网协同规划难、新能源主动调控手段有限、火电机组灵活调节能力不足、系统动态惯量低电网支撑能力弱等问题，开展关键技术攻关，实现区域内新能源高比例并网发电与系统安全、经济、高效运行。”中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司副院长郭小江介绍，项目团队基于调峰能力及调峰充裕度约束评估了区域电网新能源最大消纳能力，建立了基于全地形流场的区域风光资源高精度计算与评估模型，提出了区域多能源系统梯次互补规划决策方法 。并研发出区域电力系统源网多目标协同规划设计平台，实现了风光资源十米级高分辨率精确仿真评估。

郭小江介绍，新能源尖峰出力功率大、电量小，为保证尖峰出力消纳需要调动巨大的灵活性资源，项目团队提出了基于新能源功率预测的机-场-群多目标优化协同智能发电控制方法，研发了多风机变桨变转矩协同控制策略以及全场尾流智能协同控制管理系统，新能源场站整体发电量提升1.5%以上。团队还兼顾火电的经济性与碳排放，构建了火电机组深度变负荷调峰调频发电控制关键技术、运行分析平台与体系，机组最低运行深度增加10%以上、变负荷速度提升3倍以上。同时提出了区域电力系统动态惯量和阻尼监测方法，形成了基于一次调频与惯量协同设计的主动支撑控制技术与无功优化控制策略，加强了系统稳定运行支撑能力。

“ 项目团队以先进技术突破和体制机制创新为支撑，研发了源网荷储一体化优化调度控制系统，建立了可再生能源消纳能力评估体系，实现可再生能源消纳能力的‘动态、在线、量化’评估。”郭小江说，目前项目成果在内蒙古、江苏等多个省区推广应用，有效提升了区域电力系统新能源与常规电源协同控制发电能力及可再生能源消纳评估能力，为我国构建清洁、低碳、安全、高效的能源体系提供了有力支撑。