前言

能源是國民經(jīng)濟快速穩(wěn)定發(fā)展和社會經(jīng)濟系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的重要物質(zhì)基礎，是城市生產(chǎn)和生活不可缺少的動力系統(tǒng)，而以煤炭為主的一次性能源，具有環(huán)保性不高、資源有限等弊端，因此，需要使用清潔能源發(fā)電，以降低和彌補由常規(guī)能源發(fā)電產(chǎn)生的一系列問題。然而，以風、光為主的清潔能源出力具有不確定性，會引起系統(tǒng)頻率的較大波動，嚴重影響電能質(zhì)量。因此，為了保證新能源電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，必須研究清潔能源發(fā)電的發(fā)展模型，并為其設計一定的政策機制，進而發(fā)揮清潔能源在降低煤炭使用量、優(yōu)化用電結構、保護環(huán)境以及可持續(xù)發(fā)展等方面的重要作用。

為了增強清潔能源發(fā)電的科學性和合理性，促進清潔能源全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展，充分利用高等院校能源科研機構和平臺，匯聚國內(nèi)外能源行業(yè)的專家資源和信息資源，北京市教育委員會和北京市哲學社會科學規(guī)劃辦公室組織有關專家，經(jīng)過全面的考核和嚴格的評審，于2006年11月1日正式批準在華北電力大學設立“北京能源發(fā)展研究基地”（以下簡稱“能源基地”），并于2007年1月26日正式授牌。

能源基地成立后，堅持“聚能會源，咨政立言”的發(fā)展理念，與國務院和北京市政府能源管理部門及相關職能部門緊密配合，為國家制定能源戰(zhàn)略、能源規(guī)劃、能源政策和能源法規(guī)提供理論研究成果和專家智力支持，努力建成以科學研究、學術隊伍建設為重點，注重高層次人才引進和人才培養(yǎng)，開展高端學術交流，集科研、咨詢、教學和培訓于一體，具有學術原創(chuàng)力和特色競爭力的能源科研機構。

針對我國目前清潔能源發(fā)電過程中存在的重大問題，北京能源發(fā)展研究基地組織科研人員開展重點研究并積極建言獻策，形成了專題研究成果，形成了本書。本書共分十一章。

第一章為促進清潔能源發(fā)展的電力體制改革政策分析。該部分重點對我國有關清潔能源發(fā)電發(fā)展的政策性文件進行梳理和分析，首先，從立法扶持、助力消納和引導消費三個階段詳細梳理我國可再生能源政策；其次，從北京、天津、河北地區(qū)重點分析我國清潔能源綱領性政策文件；再次，從綠色證書交易制度和碳交易等清潔能源綠色政策角度梳理國內(nèi)外能源政策的發(fā)展，總結國外的先進經(jīng)驗；最后，總結京津冀電力市場改革的關鍵。

第二章為國內(nèi)外清潔能源發(fā)電發(fā)展的現(xiàn)狀分析。該部分首先從國內(nèi)和國外兩個角度分析清潔能源發(fā)電的基本情況；其次，基于對發(fā)展現(xiàn)狀的研究，指出目前清潔能源發(fā)電存在的問題；最后，以北京市為例，研究其清潔能源的發(fā)展目標，以確定目標與清潔能源發(fā)電的發(fā)展實際之間存在的差距，進而進行有針對性的改進。

第三章為清潔能源集成虛擬電廠運營優(yōu)化模型。該部分以虛擬電廠為依托，構建虛擬電廠調(diào)度優(yōu)化模型，重點研究虛擬電廠在促進清潔能源發(fā)電消納等方面的重要作用。

第四章為清潔能源集中電采暖運營優(yōu)化與價格測算模型。該部分重點研究電采暖促進清潔能源消納的積極作用。首先，對電采暖技術和其發(fā)展現(xiàn)狀進行分析，構建以京津冀為例的電采暖優(yōu)化模型；其次，在此基礎上，構建電采暖價格上限和下限測算模型；最后，設計多場景，對電采暖效益進行模擬分析。

第五章為清潔能源替代傳統(tǒng)發(fā)電模型。該部分首先梳理京津冀地區(qū)清潔能源的發(fā)展現(xiàn)狀；其次，提出太陽能電能替代和風力電能的途徑；最后，分析聯(lián)合儲能系統(tǒng)參與的電能替代路徑，并進行對應的算例分析，以驗證模型的適應性和有效性。

第六章為計及資源互補特性的風光水儲耦合系統(tǒng)運行模型。該部分首先介紹了耦合系統(tǒng)；其次，提出耦合系統(tǒng)多目標調(diào)度模型，并提出多目標模型的求解算法；最后對風光水儲耦合系統(tǒng)進行算例分析，驗證所提模型的有效性和適用性。

第七章為基于CVaR的能源互補聯(lián)合系統(tǒng)優(yōu)化配置模型。該部分首先構建了含風、光、水、儲的發(fā)電系統(tǒng)，在此基礎上構建了風險評估模型；其次，建立了含風電和光伏的電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型，并進行了算例分析，驗證了所提模型的有效性和適用性。

第八章為京津冀電網(wǎng)輔助服務市場建設分析。該部分首先分析了國內(nèi)外輔助服務市場的發(fā)展現(xiàn)狀，總結了國際市場化輔助服務市場的借鑒機制；其次，重點分析總結了京津冀電網(wǎng)輔助服務的現(xiàn)狀；最后，基于京津冀發(fā)展的實際，提出地區(qū)輔助服務市場發(fā)展的相關建議。

第九章為京津冀電力市場放開的規(guī)則設計。該部分首先設計了京津冀地區(qū)計劃電量偏差考核機制；其次，提出了京津冀地區(qū)市場放開下優(yōu)先電量核算的基本原則；最后，設計了京津冀電力市場平穩(wěn)過渡的相關規(guī)則。

第十章為京津冀發(fā)電計劃管理模式設計。該部分首先對京津冀電網(wǎng)供應特征進行了梳理；其次，提出了京津冀電網(wǎng)發(fā)電計劃編制的基本原則；最后，提出了適應新電改形式的京津冀電網(wǎng)發(fā)電計劃編制方案。

第十一章為京津冀清潔能源電力交易機制與平臺設計建議。該部分從電采暖消納清潔能源發(fā)電角度出發(fā)，首先假設了京津冀電采暖消納風電電力交易機制；其次構建了京津冀電采暖消納棄風交易平臺；最后設計了京津冀電采暖消納風電輔助機制和政策制度。