風(fēng)電消納關(guān)鍵問題及應(yīng)對措施初探度式的研究

蔡紅軍+趙佳

摘 要 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，風(fēng)電發(fā)展規(guī)模也越來越大，在給我國人民帶來福利的同時，也為我國電網(wǎng)有序運(yùn)行帶來新的挑戰(zhàn)與問題。因此對我國風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，進(jìn)一步探討影響風(fēng)電消納的因素，并且在此基礎(chǔ)上研究相關(guān)的應(yīng)對措施。

關(guān)鍵詞 風(fēng)電消納；關(guān)鍵問題；應(yīng)對措施

中圖分類號：TM614 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）06-0066-01

風(fēng)能不僅是清潔能源，同時還屬于可再生資源，風(fēng)力發(fā)電是現(xiàn)階段新能源發(fā)電中，規(guī)模與技術(shù)均比較成熟的一種，對我國可持續(xù)發(fā)展的實(shí)施意義重大。伴隨風(fēng)電在電源結(jié)構(gòu)中越來越重要，其對電力系統(tǒng)正常運(yùn)行造成的影響也不斷增大。甚至我國某些地區(qū)還產(chǎn)生風(fēng)電發(fā)展和系統(tǒng)正常運(yùn)行相互矛盾，風(fēng)電被遺棄的現(xiàn)象，風(fēng)電消納是我國風(fēng)電發(fā)展非常關(guān)鍵的一個問題。本文作者對我國風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)的分析，同時研究對風(fēng)電消納造成影響的因素，并且以此為基礎(chǔ)進(jìn)一步探究有效的應(yīng)對措施，旨在給相關(guān)人員提供參考資料。

1 我國風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀分析

我國風(fēng)電發(fā)展特點(diǎn)主要有3個，具體如下。

1）風(fēng)電發(fā)展配套機(jī)制存在缺陷。我國目前還沒有制定風(fēng)電發(fā)展配套實(shí)施細(xì)則，而風(fēng)電送出工程激勵政策還需要不斷提升，在大型風(fēng)電基地遠(yuǎn)距離送出工程中，目前頒布的政策沒有制定科學(xué)的政策，投資回收難度很大。

2）開發(fā)集中度高。我國風(fēng)能資源主要集中在三北地區(qū)，與西方國家對比，我國風(fēng)電開發(fā)模式主要為開發(fā)集中且規(guī)模大、遠(yuǎn)距離輸送以及中高壓接入。另外我國風(fēng)電開發(fā)地域存在極大的差別，并且風(fēng)能資源分布不均勻，由此造成我國風(fēng)電開發(fā)集中度高。

3）風(fēng)電技術(shù)水平較低。首先，我國風(fēng)電機(jī)組技術(shù)水平較低，盡管當(dāng)前我國已經(jīng)風(fēng)電設(shè)備機(jī)組生產(chǎn)能力很強(qiáng)，但是風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計以及關(guān)鍵部件制造能力卻非常低。另外，設(shè)備制造企業(yè)在風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)中投入的資金比較有限，大部分機(jī)組缺乏有功以及無功調(diào)節(jié)能力，并且不少機(jī)組沒有故障穿越能力，異常工況耐受能力不高，難于支撐電網(wǎng)。

2 影響風(fēng)電消納的因素分析

1）風(fēng)電調(diào)度運(yùn)行水平。完成風(fēng)電調(diào)度管理工作，并且對系統(tǒng)其他電源運(yùn)行模式做出適當(dāng)?shù)陌才?，是達(dá)到風(fēng)電電量最大化消納的重要內(nèi)容。而建立健全風(fēng)電功率預(yù)測預(yù)報機(jī)制以及風(fēng)電運(yùn)行監(jiān)測體系，是風(fēng)電優(yōu)化調(diào)度得以具體落實(shí)的關(guān)鍵內(nèi)容。當(dāng)前我國風(fēng)電功率預(yù)測成績優(yōu)秀，但是我國風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)覆蓋領(lǐng)域卻存在很大的不足之處。我國風(fēng)資源豐富省級電網(wǎng)都已經(jīng)建立風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)，并且能夠按照預(yù)測信息開展優(yōu)化調(diào)度，但是大部分風(fēng)電場卻缺乏配置風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)，并且風(fēng)電發(fā)電計劃不能夠成功上報與執(zhí)行，在最大程度上限制了系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度，不利于風(fēng)電最大化消納的實(shí)現(xiàn)。

2）系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。風(fēng)能的特點(diǎn)主要為隨機(jī)性、波動性以及間歇性。同時，根據(jù)風(fēng)電年出力特性分析，我國大多數(shù)地區(qū)風(fēng)電出力的特地為春冬季節(jié)較大，而夏秋季節(jié)較小；根據(jù)日出力特性分析，我國風(fēng)電出力主要為白天負(fù)荷處于高峰時段不大，但是后半夜負(fù)荷處于低谷時非常大，主要表現(xiàn)為反調(diào)峰性。風(fēng)電接入規(guī)模越來越大，增加電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰的難度。

3）風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)性能。風(fēng)電大規(guī)模接入后不會對系統(tǒng)安全穩(wěn)定造成影響，是影響風(fēng)電有效消納因素當(dāng)中非常重要的一個。我國風(fēng)電起步較晚，缺乏具有強(qiáng)制性特點(diǎn)的風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，大多數(shù)設(shè)備制造企業(yè)主要引進(jìn)歐洲先進(jìn)圖紙，來生產(chǎn)組裝風(fēng)電機(jī)組，加上自主研發(fā)能力很低，由此造成大部分已經(jīng)并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越以及有功與無功調(diào)節(jié)能力均比較低，影響風(fēng)電場自動化水平，使其得不到提高，在一定程度啥威脅電力系統(tǒng)正常運(yùn)行

3 風(fēng)電消納有效的應(yīng)對方法

1）建立健全風(fēng)電發(fā)展政策。我國政府應(yīng)該從以下3個方面構(gòu)建完善的風(fēng)電發(fā)展政策：①科學(xué)構(gòu)建電價政策，建立分時電價，加大需求側(cè)管理力度，在積極提倡電廠低谷階段給風(fēng)電提供空間的同時，對用戶用電習(xí)慣進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)，不斷倡導(dǎo)應(yīng)用低谷電力，由此加快風(fēng)電消納速度；②建立健全風(fēng)電檢測、設(shè)備以及并網(wǎng)等方面有關(guān)規(guī)范體系，并且嚴(yán)格控制風(fēng)電設(shè)備制造、并網(wǎng)接入以及調(diào)度運(yùn)行三個環(huán)節(jié)的質(zhì)量，由此提高風(fēng)電技術(shù)與管理水平；③構(gòu)建補(bǔ)償機(jī)制，增加電網(wǎng)企業(yè)建設(shè)配套接入工程主動性，同時不斷鼓勵將負(fù)荷中心消納區(qū)外風(fēng)電，降低風(fēng)電消納狀況。另外，還應(yīng)該適當(dāng)補(bǔ)償風(fēng)電調(diào)峰以及常規(guī)電源，由此維持風(fēng)電的正常發(fā)展。

2）對跨區(qū)電網(wǎng)與調(diào)峰電源進(jìn)行建設(shè)。風(fēng)電消納能力影響因素中，造成影響最大的兩個因素分別為電網(wǎng)輸電能力以及系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。加大調(diào)峰電源構(gòu)建力度，是風(fēng)電規(guī)模化發(fā)展要求。我國油氣資源較少，因此構(gòu)建抽水蓄能電站，是調(diào)峰電源發(fā)展最佳的方案。三北等地區(qū)風(fēng)電消納能力不高，所以，必須要加大跨區(qū)電網(wǎng)建設(shè)力度，不斷增加風(fēng)電消納領(lǐng)域，把三北地區(qū)風(fēng)電傳輸?shù)街袞|部負(fù)荷地區(qū)，合理利用各地區(qū)的移峰錯峰，水、火與風(fēng)三種發(fā)電能源相互接濟(jì)，由此最大程度上達(dá)到風(fēng)電有效消納的效果。所以，國家應(yīng)該制定有效的開發(fā)規(guī)劃以及統(tǒng)籌消納措施，并且對不同省區(qū)風(fēng)電開發(fā)時序以及規(guī)模開展合理的優(yōu)化。另外，還需要對調(diào)峰電源與配套電網(wǎng)送出工程構(gòu)建進(jìn)行充分的考慮，確保電力系統(tǒng)和風(fēng)電兩者發(fā)展相互協(xié)調(diào)。

3）打破風(fēng)電并網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)束縛。①相關(guān)企業(yè)應(yīng)該構(gòu)建天氣預(yù)報生產(chǎn)系統(tǒng)，并且詳細(xì)分析時間尺度功率預(yù)測結(jié)果，由此保證風(fēng)電功率預(yù)測更加精準(zhǔn)。另外，企業(yè)還需要對風(fēng)電場功率預(yù)測系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建，加大其覆蓋范圍，制定有關(guān)制定，完成風(fēng)電優(yōu)化調(diào)度工作；②按照規(guī)范以及標(biāo)準(zhǔn)要求，全面對風(fēng)電場運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的監(jiān)測，并且不斷要求風(fēng)電場建立健全監(jiān)控系統(tǒng)。為了保障電網(wǎng)調(diào)度部門調(diào)度以及控制風(fēng)電場工作得以有效開展，應(yīng)該對調(diào)度控制系統(tǒng)互聯(lián)接入技術(shù)進(jìn)行深入的研究，提供支撐；③重視對在線調(diào)節(jié)技術(shù)進(jìn)行研究，與此同時，還應(yīng)該將風(fēng)電功率預(yù)測信息相互結(jié)合，對風(fēng)電場有功優(yōu)化控制技術(shù)開展深入的研究，以達(dá)到可以通過風(fēng)電場與風(fēng)電機(jī)組對風(fēng)電進(jìn)行有功控制的效果。

4 結(jié)束語

風(fēng)力發(fā)電是我國電源內(nèi)容中非常重要的一個部分，但是當(dāng)前風(fēng)電消納問題極其嚴(yán)重，對我國風(fēng)電發(fā)展起著關(guān)鍵性的作用，因此，詳細(xì)分析影響風(fēng)電消納因素，并且探討有關(guān)的應(yīng)對措施，是我國風(fēng)電發(fā)展的重要內(nèi)容。

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