为了实现能源革命,必须发展高比例的风能和太阳能发电。我国究竟应该在负荷中心地区广泛地发展分布式的风能和太阳能光伏发电(“就地消纳”模式),还是应该在远离负荷中心地区建设大规模的风电和光伏基地,再将其电能远距离外送到负荷中心(“大规模远距离输送”模式),是关系到我国能源转型和产业布局的重大宏观战略问题,然而在该战略问题上一直缺乏相关研究,特别是评估和优化方法。为此,在对实际工程调研的基础上,本文开展了如下的研究:1、剖析了大规模远距离输送模式的技术要点和两种开发模式之争的本质,基于互联电力系统理念,从可再生能源电量比例、系统运行和可用调节容量3个角度定性地阐释了大规模远距离输送模式对风能和太阳能开发的约束。2、建立了最大可再生能源电量渗透率的数学模型,其中大规模远距离输送模式的数学模型包括送端系统模型和受端系统模型2个子模型,以上模型重点考虑了调峰约束和弃风弃光率约束;为实现模型的求解,提出了搜索机组组合可行解的两阶段策略,进而通过机组组合工具对系统进行时序仿真。在评估中首次发现了大规模远距离输送模式对风能和太阳能发电存在“负杠杆效应”:大规模远距离输送模式向受端系统每注入1单位的风能和太阳能发电,会使得受端系统减少2单位的就地消纳模式的风能和太阳能发电。仿真结果也表明仅采用就地消纳模式能够实现高比例风能和太阳能发电的远景目标。3、构建了由6个大项、13个小项构成的全社会成本数学模型,其中包括辅助服务成本等以往研究中未计及的成本项,和对大规模远距离输送模式送端系统打捆方案的优化规划。结合调研数据,比较了分布式光伏、分布式风电、集中式风火打捆+远距离输送、集中式光火打捆+远距离输送4种情景的供电成本及其变化趋势,发现就地消纳模式的供电成本已经或即将低于大规模远距离输送模式。4、针对可靠性成本计算的不足,提出了一种物理意义明确且便于使用的用户停电损失计算方法,该方法通过4个步骤依次计及了用户类型、用户大小、停电时刻和停电时长对用户停电损失的影响,算例表明本文方法在保证计算精度的前提下,可方便地用于智能配电网中可靠性成本的评估。5、离网光储系统是就地消纳模式光伏发电的特殊形式,提出了一种针对离网光储系统的优化规划方法,该方法把用户停电损失期望值和设备投资之和最小作为目标函数,为了最大限度地减少用户停电损失,提出了一种具有时间前瞻性的控制策略;算例表明本文的规划方法可以降低离网光储系统的总成本。