为什么新能源的接入会增大电力系统的调峰压力？
“困难的是，新能源富集的三北地区多以火电为主，而且多承担供热任务，在风电大发的冬春两季系统调峰能力极小”不理解为什么新能源富集的时候却让系统的调峰能力…
根本原因是系统有效惯性、等价惯性的降低。
常规的新能源发电是通过电力电子设备接入电网的，这使得新能源发电部分不参与调峰调频任务。调峰是由燃气轮机发电、火力发电或水利发电等完成的。
然而，随着新能源接入规模的增大，系统的有效惯性会逐渐降低（见文献【1】），那么当出现负荷供给不平衡时，机组就没有足够的旋转设备来释放动能，从而造成不能够迅速实现负荷补偿，保证发供电平衡。因此，电力系统有效惯性的降低是新能源接入导致电力系统调峰压力增大的根本原因。（这个很容易理解，惯性大的电力系统，就相当于风吹不倒拳打不动的壮汉，对负荷扰动不敏感，调峰能力强。）
当然，题主说的"新能源的接入"指的是现有新能源的常规并网模式。这并不是说，新能源不能参与调峰调频，只是现在技术没有成熟到调峰调频式新能源大规模接入而已。未来电网，新能源将成为主流，这就意味着新能源也要参与调峰调频，目前已有大量相关研究（参见文献【2】）。
参考文献: [1] Tielens P, Hertem D V. The relevance of inertia in power systems[J]. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2016, 55: 999-1009.
[2] Aziz A, Oo A T, Stojcevski A. Analysis of frequency sensitive wind plant penetration effect on load frequency control of hybrid power system[J]. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 2018, 99: 603-617.
一言以蔽之：电力系统稳态运行的数学本质是一个实时的功率平衡方程，新能源的引入提高了电网功率平衡的调节难度，是为调峰能力降低。
一般电路原理学到的“电压源型”电路，认为能量无限，所以我们列写节点电压方程，没毛病。
电力系统不同，能量被原动机的机械能严格的限制了，所以潮流方程是个功率方程，功率方程的不平衡将会引起系统频率、电压等指标波动，进而威胁电网安全稳定运行。
回到问题本身，新能源对于潮流方程意味着什么呢？
意味着这个功率方程变成了一个随机方程，新能源的出力具有随机性，那么为了保证电网的功率平衡，就必须准备好充足的热备用，或者储能。但现在的储能对于大电网杯水车薪，所以还是得靠热备用，依靠燃气轮机的快速爬坡与汽门快关，或者抽水蓄能，使电网有足够的能量补充与储备能力，在新能源波动时，补足出力或者快速降低出力。
另一方面，所谓的调峰能力是什么呢？
是电网调节发电功率以匹配负荷功率波动能力。每天的负荷会发生规律性的变化，那么电网发电也得跟着变化，这个调整是需要花钱的，特别是火力机组的调节与启停，成本很大。这时，可以利抽水蓄能，负荷小的时候，把水抽到高处，负荷大的时候，再发电释放出来，那么对于火力机组来说，负荷就比较平稳，不用反复调节或者启停，提高综合效益。如果没有抽水蓄能，则需要进行合理的机组组合，降低成本。
那么，考虑负荷的随机性与新能源的随机性，矛盾就出来了。两者都需要依赖系统的发电调节能力，三北地区水资源不足，抽水蓄能用不了，那就只能依靠火力机组。结果我国燃气轮机还少，火力机组又要供电、供热，意味着不能关闭，本身爬坡能力又比较差，此时负荷一波动，或者新能源一波动，电网功率平衡就极难维持，这可不就是调峰能力极小么。于是就出现了大量的弃风弃光现象。
综上，新能源富集，本质上显著提高了电网功率平衡的调节难度，调峰能力自然降低。
这个问题隐含下面几个小问题。
谁在电力系统中扮演调峰角色？
调峰是常规操作吗？什么情况需要调峰？
新能源的接入为什么会增大调峰压力？
先了解下调峰是啥意思：
在用电高峰时，需要投入在正常运行以外的发电机组以满足需求。
调峰是电力系统的常规操作吗？
并不是，据统计，全国95%最大负荷：持续时间普遍低于24小时（1天），对应电量不超过全年用电量的0.5%；
90%最大负荷：持续时间普遍低于168小时（1周），对应电量不超过全年用电量的1%。
谁来扮演调峰的角色呢？
既然负荷尖峰时刻不多，谁最适合灭它们呢？你一定想到了。
抽水蓄能电站。在负荷低谷时将下池的水抽到上池，负荷高峰的时候将上池的流回下池发电。启动灵活迅速，从启动到满负荷运行只需1～2分钟，由抽水工况转换到发电工况仅3～4分钟，是调峰电源的理想选择。当然还有燃气电厂、水电厂、部分燃煤电厂和大规模的化学储能也都可以作为调峰电源使用。而近些年，我们还拥有重型武器—特高压直流。
新能源能调峰吗？
显然不行，新能源无法人为控制，只能靠天吃饭，大家都知道。
但有多不靠谱，大家可能没直观印象。
举个栗子，东北+华北的风电出力能在一天之内从500~600万kW风电涨到5000~6000万kW，再跌回500~600万kW。。。
今年东北地区的限电大家应该记忆犹新，9月10日开始，东北地区火电装机8000万kW，可调出力不到4000万kW，负荷稳定在6000~7000万kW，而东北却遭遇连续的极热无风天气。
这种天气下，新能源出力长期低于10%。于是没有了新能源的支撑，电网频率一度来到49.5HZ（正常为50HZ上下波动）。
根据国调复盘：一般频率掉到49.7HZ，所有的备用机组就都打出去了。49.5HZ意味手里已经没牌了，如果负荷进一步增长，再过7分钟，不采取措施的话，东北电网就会垮。
后来的事情大家都知道了，国调紧急采取限电措施，把电力系统又从崩溃边缘拉回来，这也算是东北限电的导火索。
回到问题所述：为什么新能源的接入会增大电力系统的调峰压力？
因为新能源不仅不能在关键时刻顶上去，而且还很有可能掉链子，拖火电的后腿。
通俗来说，就像你和兄弟部队守两个山头，敌人大规模来了，兄弟部队却提前撤了。你不仅要守好你的山头，还要帮他守山头，这当然极大增大你的防守压力。
