此外，更大范圍內(nèi)(或電網(wǎng)覆蓋區(qū)域)的電力平衡有助于解決風(fēng)電的變化，因為在較大的地理區(qū)域內(nèi)風(fēng)電的波動性會趨于平緩。

2、風(fēng)電具有保證容量嗎?

在確定裝機容量是否能滿足負(fù)荷需求時，要考慮到將來某些裝機可能無法在需要時提供容量。雖然具體的數(shù)量和規(guī)程不同，但電力系統(tǒng)規(guī)劃人員通常會設(shè)計出多于最大負(fù)荷12%～15%的富余容量，這通常被稱為計劃備用容量。

“計劃備用”是指已經(jīng)安裝的發(fā)電設(shè)備，同時又區(qū)別于其他各類基于系統(tǒng)運行情況的運行備用容量。測算計劃備用容量的一個更精確方法是對每小時負(fù)荷、發(fā)電容量以及發(fā)電機組事故停機率進(jìn)行建模，以確定失負(fù)荷概率(LOLP，即發(fā)電量不足以滿足負(fù)荷需求的概率)。

失負(fù)荷概率可用來判定缺電量時間期望值(LOLE)，缺電量時間期望值可以確定電力不足的時間，如每年多少小時，每年多少天，或十年內(nèi)的天數(shù)，通常其目標(biāo)值是每十年有一天。

基于對系統(tǒng)缺電量時間期望值的影響，風(fēng)電也可以與傳統(tǒng)電源一樣有助于計劃備用容量。大多數(shù)情況下，風(fēng)電對計劃備用容量的作用有一定的限度，在美國，風(fēng)電的保證容量是其額定容量的5%～40%。

風(fēng)電保證容量的變化幅度較大，反映出風(fēng)電出力(在有風(fēng)時)在時間上與系統(tǒng)負(fù)荷以及系統(tǒng)高風(fēng)險時段的不同。風(fēng)電場的發(fā)電保證容量一經(jīng)確定，電力系統(tǒng)規(guī)劃人員不管采取何種方式，都要決定還需要補充多少容量以滿足系統(tǒng)的的穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)。

3、所有地方同時停止刮風(fēng)的頻率的有多大?

單臺風(fēng)電機組發(fā)電量的變化是很大的，對于1億千瓦風(fēng)電來說，電網(wǎng)運營商就更關(guān)注其對電網(wǎng)帶來的挑戰(zhàn)了。如前所述，風(fēng)電從本質(zhì)上得益于集群化，所以1億千瓦的風(fēng)電與單臺風(fēng)電機組的運行截然不同。在更廣闊的地理范圍內(nèi)聚合風(fēng)電就會減少零輸出的小時數(shù)。

單個風(fēng)電場通常在一年內(nèi)可能產(chǎn)生超過1000小時的零出力現(xiàn)象，而在廣闊地理范圍內(nèi)大規(guī)模集群的風(fēng)電機組的出力幾乎總是大于零。同時時間尺度越短，變化幅度也就越小。大規(guī)模的風(fēng)電場，每秒或者每分鐘的變量非常小，但是可能在若干小時后會呈現(xiàn)很大變化，即便分布式風(fēng)電場亦如此。

遇極端天氣情況，風(fēng)速增大，出于安全考慮，風(fēng)電機組需要停機，這時候怎么辦呢?這樣的極端天氣并不常見，在一些地方并不是每年都會出現(xiàn)，而有些地區(qū)一年中也只會出現(xiàn)一到兩次。

大風(fēng)暴在4到6小時就可行進(jìn)幾百公里，所以，廣闊地理區(qū)域的風(fēng)電集群可以應(yīng)對這一挑戰(zhàn)。在這種情況下，單臺風(fēng)電機組可能從滿發(fā)突然降到零，而更大地理范圍內(nèi)的集群風(fēng)電機組就會把這樣的突然中斷轉(zhuǎn)化為數(shù)小時的逐漸下降過程。2007年2月美國德克薩斯州就發(fā)生了這樣的風(fēng)暴。圖5顯示了一個風(fēng)電場的出力在約15分鐘內(nèi)驟降17萬千瓦的過程。

而對于所有風(fēng)電場來說，總出力雖然下降了150萬千瓦，但該過程持續(xù)了2個小時。在丹麥西部，最近一次風(fēng)暴(2005年1月)使200萬千瓦額定容量的風(fēng)電出力降低90%，用了6個小時。

而暴風(fēng)通常是可預(yù)測的。大規(guī)模風(fēng)電場可事先限定機組降負(fù)荷運行，以防止在暴風(fēng)來臨時，因風(fēng)速超過機組的切出風(fēng)速而造成發(fā)電量驟降，而電網(wǎng)運營商也可以通過分析風(fēng)暴的等級,事先采取預(yù)防措施，將系統(tǒng)調(diào)整到防御狀態(tài)?？刂葡到y(tǒng)也可以通過設(shè)計來避免所有機組同時停機的情況發(fā)生。

另外，不同于傳統(tǒng)電源的大型事故，風(fēng)電事故一般不會造成電力瞬時損失100萬千瓦或200萬千瓦的情況。風(fēng)電出力的重大變化一般發(fā)生在幾小時而非幾分鐘之內(nèi)，這樣常規(guī)電源機組就有足夠的時間進(jìn)行調(diào)峰。即使常規(guī)機組不夠，也還有時間啟用燃?xì)廨啓C發(fā)電機組。

4、風(fēng)電很難預(yù)測嗎?

通過數(shù)值天氣預(yù)報模型和數(shù)據(jù)統(tǒng)計等多種方法，可以對風(fēng)能進(jìn)行預(yù)報，從而預(yù)測風(fēng)電出力情況。相對于負(fù)荷預(yù)測，風(fēng)能預(yù)測是一個新興事物，準(zhǔn)確性也不如前者。目前的經(jīng)驗表明，大多時候風(fēng)電出力情況是可以預(yù)測的，只是在程度和時間上會有誤差，所以電網(wǎng)運營商可能對某一種預(yù)測的不確定性以及整體預(yù)測的準(zhǔn)確性更感興趣。

風(fēng)電的短期預(yù)測要比長期預(yù)測準(zhǔn)確得多，對于單個風(fēng)電場，提前1到2小時的預(yù)測平均絕對誤差在5%～7%(相對于風(fēng)電裝機容量)，而提前一天預(yù)測錯誤率將達(dá)到20%。

圖6顯示了風(fēng)能預(yù)測的巨大集群效應(yīng)。如圖所示，750公里以上范圍的風(fēng)電集群預(yù)測誤差降低了50%。圖中顯示了誤差率已經(jīng)降至區(qū)域預(yù)測和單一風(fēng)電場的標(biāo)準(zhǔn)誤差(RMSE)之間，以上數(shù)據(jù)是基于對德國40個風(fēng)電場所發(fā)電量的測量結(jié)果得到的。

德國的一些其他研究顯示，對于一個獨立風(fēng)電場的典型風(fēng)能預(yù)測誤差約為該風(fēng)電場裝機容量的10%～15%標(biāo)準(zhǔn)誤差(RMSE)，而對未來一天某一區(qū)域的誤差率降至6%～8%，對于整個德國的風(fēng)能預(yù)測誤差降至5%~7%。如標(biāo)準(zhǔn)誤差(RMSE)法所測算的那樣，綜合應(yīng)用不同的風(fēng)能預(yù)測模型，也能提高最多20%的風(fēng)能預(yù)測精度。

更重要的是，預(yù)測誤差對于單個風(fēng)電場的影響并不大。對于所有風(fēng)電場的整體預(yù)測誤差才會影響到發(fā)電和調(diào)度。

5、風(fēng)電并網(wǎng)成本是不是很高?

當(dāng)風(fēng)電成為電源之一時，風(fēng)電并網(wǎng)成本是除風(fēng)電以外的電力系統(tǒng)設(shè)計和運行的額外成本。一般地，風(fēng)電占比達(dá)到20%時，因風(fēng)電所增加的平衡成本約為風(fēng)電整體銷售價的10%或更低。在不同的平衡區(qū)域(或電網(wǎng)覆蓋區(qū)域)接入風(fēng)電所產(chǎn)生的影響大不相同，這取決于區(qū)域規(guī)模、資源配置以及風(fēng)電的地理分布情況等因素。

風(fēng)電的變化并不與負(fù)荷的變化完全一致，這意味著現(xiàn)存系統(tǒng)變量能夠攤配一定的風(fēng)電變量，也意味著電力系統(tǒng)中這種新變量成分的介入，并不會恰巧導(dǎo)致總變量或極端變量的增大，因為與極端變量重合的幾率微乎其微?？偟淖兞咳Q于各變量平方和的平方根(而不是算術(shù)和)，這表明用于平衡除風(fēng)電外的凈負(fù)荷變化的備用容量要低于單獨用于平衡負(fù)荷變化與單獨平衡風(fēng)電變化的備用容量之和。

風(fēng)電在較大的消納區(qū)域內(nèi)的并網(wǎng)運行成本要比在較小的區(qū)域更低。如果風(fēng)電遍布整個區(qū)域，那么每臺機組的波動降低而整體的預(yù)測能力會提高，這樣就降低了并網(wǎng)的成本?？赡苄枰嗟倪\行備用容量，但不一定非要增加新的發(fā)電廠。按照風(fēng)電占比較高的國家和地區(qū)的經(jīng)驗(風(fēng)電占整個電力需求的5%～20%)，風(fēng)電場建成后已有備用容量得到了更多的利用，而不需要新增備用。