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[科普中国]-风电并网

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大型风力发电机都是直接并入电网运行。所以,必须风力机集中安装在一个地方,形成规模,将此称为风电场(Wind fled)或称为风力农场(Wind farm)也有叫风力田的。但实际应用中,英文90%以上用Wind farm,中文95%以上用风电场。其意义完全相同。

解决大型风力发电机都是直接并入电网运行。所以,必须风力机集中安装在一个地方,形成规模,将此称为风电场(Wind fled)或称为风力农场(Wind farm)也有叫风力田的。但实际应用中,英文90%以上用Wind farm,中文95%以上用风电场。其意义完全相同。

Wind farm是美国1987年提出的,是指众多的风力机安装在旷野上,有几十台、几百台至上千台,并网运行的中大型风力发电机,由计算机控制,统一管理向电网输送强大的电力。由此可见,风电场是应用现代科学技术,对风能资源进行大规模开发利用的一个创举。风电场的崛起标志着风力发电跃入了具有实际意义和商品价值的新阶段。1

应用我国现有风电场43个,较大的有新疆的达坂城,甘肃的玉门,内蒙古的朱日和、商都、锡林浩特、赤峰、辉腾锡勒,河北的张北,黑龙江的富锦,吉林的通榆,辽宁的东岗、仙人岛、丹东、横山,山东的长岛,浙江的鹤顶山、括苍山,福建的平谭、广东的南澳、汕尾、惠来,海南的东方,手夏的贺兰山等风电场。安装大型风力机(1500~600 kw级)几十台到百台以上。而且辉腾锡勒和达坂城计划还要安装百台或更多的风力机。我国到2004年底,全国风电装机总容量达763770 kw.风力发电场为中国的商品电量提供了洁净能源的电力。1

发电的特点风力发电有两种不同的类型,即:独立运行的——离网型和接入电力系统运行的——并网型。离网型的风力发电规模较小,通过蓄电池等储能装置或者与其他能源发电技术相结合(如风电/水电互补系统、风电——柴油机组联合供电系统)可以解决偏远地区的供电问题。

并网型的风力发电是规模较大的风力发电场,容量大约为几兆瓦到几百兆瓦,由几十台甚至成百上千台风电机组构成。并网运行的风力发电场可以得到大电网的补偿和支撑,更加充分的开发可利用的风力资源,是国内外风力发电的主要发展方向。在日益开放的电力市场环境下,风力发电的成本也将不断降低,如果考虑到环境等因素带来的间接效益,则风电在经济上也具有很大的吸引力。并网运行的风力发电场之所以在全世界范围获得快速发展,除了能源和环保方面的优势外,还因为风电场本身具有下列优点:

(1) 建设工期短 风电机组及其辅助设备具有模块化的特点,设计和安装简单,单台风机的运输及安装时间不超过三个月,一个 10MW 级的风电场建设工期不超过一年,而且安装一台即可投产一台。

(2) 实际占地面积小,对土地质量要求低 风电场内设备建的筑面积仅约占风电场的 1%,其余场地仍可供农、牧、渔使用。

(3) 运行管理自动化程度高,可做到无人值守另一方面,风力发电受到其一次能源——风能的限制。

问题与解决风电并网难是一个困扰着行业的难题,怎样简单容易的实现风电并网似乎无解,但是也是有缝可寻的,风电并网难问题实非无解,以下三点是非常重要的,也是必须注意和掌握的。

首先,在风电基地的开展上切忌贪大求全,要视地域状况和开展需求有步骤、有节拍地实行。比方蒙东、蒙西这样天然劣势集中的地域,要在合理规划的前提下走可连续开展的开发途径。而某些地域,比方新疆,在甘肃的风电都难消纳的现状下,再继承鼎力增添风电装机范围显然是不合理的。

其次,调度规矩和运行方法的改变势在必行。我国推行的节能调度,并没有真正实行开,后果也不好。咱们晓得风力资源由于其天然动摇性,会有产出不稳固性的特征,这往往使得需求激烈时提供方软弱,而提供激烈时需求方缺乏。因而,如何调度风电资源是优先要处理的课题。

另一方面,在调度规矩上也需灵巧改变。国外大多数国家都规矩一切的电源是能够参加调峰的,水电、燃气发电都100%参加调峰,煤电能够50%深度调峰、核电都有15%~30%的调峰幅度,但我国目前条件下,假如不进行技巧革新和调度标准的革新,核电、煤电和热电联产都很难进行深度调峰。同时,国家在核准名目,制订标杆电价时核电、火电每年都有绝对固定的发电规划(年应用小时数),这种运行方法无法满意风电不弃风的请求。从技巧上进步调峰才能,增添抽水蓄能电站和可调度的燃气电站,以及进步火电的调峰的灵巧性,建立契合低碳开展,契合气象友爱,契合节能调度的新调度机制才能从基础上处理风电并网难题。

节能环保是目前的主要话题深入到各行各业,但是怎样做到既节能环保又能有力的提升工作效率呢?那就要注意以上三点了。一是要建立有序、有节拍、范围化和散布式开展相联合的基础观点;二是要重点做好电力调度的体制和机制革新;三是要处理好长间隔保送的问题。以上三个方面缺一不可,其中调度规矩的改变是关键关键之一。

本词条内容贡献者为:

刘勇 - 副教授 - 西南大学资源环境学院