風(fēng)力發(fā)電對整體電網(wǎng)及地區(qū)電網(wǎng)的影響

高源

摘 要：文章分析了我國風(fēng)力發(fā)電對整體電網(wǎng)和地區(qū)電網(wǎng)的影響，得出風(fēng)力發(fā)電的清潔環(huán)保優(yōu)勢，海上資源十分豐富，但風(fēng)力發(fā)電并入則會對電網(wǎng)本身產(chǎn)生一系列的影響。通過分析我國風(fēng)電現(xiàn)狀，對其優(yōu)缺點進(jìn)行分析，并提出合理改善措施。對我國風(fēng)電發(fā)展趨勢預(yù)測可知，風(fēng)電的發(fā)展前景廣闊。最后，對全球風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，預(yù)測了其發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電；電網(wǎng)；可再生能源

風(fēng)力資源作為一種清潔環(huán)保的可再生能源，被世界各國逐漸開發(fā)利用。近幾年，我國風(fēng)力發(fā)電發(fā)展迅速，相比于其他新能源，如潮汐能、光伏能等，更具有普遍性，所以風(fēng)力發(fā)電優(yōu)勢明顯，也是未來能源發(fā)電的主要趨勢。

1 我國風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀的優(yōu)缺點

我國的風(fēng)力發(fā)電資源十分豐富，并且潛力巨大。其陸地風(fēng)能資源儲備和可開發(fā)利用的數(shù)量居世界首位，可開發(fā)的沿海地區(qū)和海上地區(qū)風(fēng)能更是不可估量。面對這樣良好的風(fēng)電發(fā)展趨勢，我國也積極地進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電資源的應(yīng)用。但是在開發(fā)利用的過程中也要注意風(fēng)力發(fā)電機(jī)組對已存在的發(fā)電機(jī)組的影響，有效利用風(fēng)力發(fā)電的一個重要問題是如何將風(fēng)力發(fā)電并入整體電網(wǎng)。風(fēng)力發(fā)電對整體電網(wǎng)和地區(qū)電網(wǎng)的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1.1 整體電網(wǎng)合理調(diào)度

我國各地區(qū)地理地質(zhì)差異性較大，風(fēng)力資源也分布不均。同時，風(fēng)力資源較為豐富的地區(qū)又具有人煙稀少、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、電負(fù)荷量小等特點，如果將風(fēng)力發(fā)電并入電網(wǎng)，就會直接影響和改變電網(wǎng)的地點分布，對局部電網(wǎng)的節(jié)點電壓也會產(chǎn)生較大影響。風(fēng)電的發(fā)電狀況和發(fā)電容量主要取決風(fēng)速，而風(fēng)速的不可預(yù)測性也決定了風(fēng)電的不穩(wěn)定性，當(dāng)風(fēng)電并入電網(wǎng)后，增加了電網(wǎng)容量的隨機(jī)性，電場就需要準(zhǔn)備更多的調(diào)度設(shè)備來調(diào)節(jié)電容量，由此增加了電網(wǎng)進(jìn)行電能分布的操作性，影響了整體和地區(qū)電網(wǎng)的合理調(diào)度。

1.2 整體穩(wěn)定性

因為最初進(jìn)行整體和地區(qū)電網(wǎng)規(guī)劃時，并沒有考慮到后面的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的并入，所以當(dāng)大規(guī)模風(fēng)電并入電網(wǎng)時，會改變配電網(wǎng)的單項電流，從而影響了潮流流向和電流分布，使風(fēng)力發(fā)電地區(qū)附近的電網(wǎng)電壓超出所設(shè)定的安全范圍，影響整體電網(wǎng)的穩(wěn)定性。

2 針對我國風(fēng)力發(fā)電優(yōu)缺點的改善建議

我國風(fēng)力資源豐富的地區(qū)十分遼闊，海岸線較長，尤其是在新疆、內(nèi)蒙古等地區(qū)和沿海地區(qū)，應(yīng)該大力開發(fā)這些地區(qū)的風(fēng)能，并加強(qiáng)風(fēng)力發(fā)電并入電網(wǎng)的能力。對于海域上風(fēng)力資源豐富的島嶼，建立實驗基站，開發(fā)和利用海上風(fēng)能。針對風(fēng)力發(fā)電并入電網(wǎng)帶來的影響，可通過一些措施進(jìn)行改善。

2.1 降低電網(wǎng)調(diào)度的影響

分析風(fēng)電場歷史數(shù)據(jù)和當(dāng)?shù)氐臍庀箢A(yù)測數(shù)據(jù)，預(yù)測風(fēng)電場風(fēng)力變化趨勢。同時加強(qiáng)對電網(wǎng)風(fēng)電接納能力的研究，提高電網(wǎng)風(fēng)電接納能力，建立風(fēng)力發(fā)電并入電網(wǎng)技術(shù)的專業(yè)評價機(jī)構(gòu)，為風(fēng)電并網(wǎng)提供可靠的技術(shù)參考，完善電網(wǎng)調(diào)度制度，均衡電力。

2.2 提高整體穩(wěn)定性

研究風(fēng)力發(fā)電并入電網(wǎng)的頻率變化、電壓分布及穩(wěn)定性，合理選擇風(fēng)電并網(wǎng)方式，并采取預(yù)測和干預(yù)的方式提高整體的穩(wěn)定性，同時升級改造相關(guān)發(fā)電機(jī)組和設(shè)備。可以將靜止無功補(bǔ)償器安裝在風(fēng)電場的出口，穩(wěn)定風(fēng)電場的電壓，減少因風(fēng)電場發(fā)電容量的波動對電網(wǎng)的影響，改善電網(wǎng)的穩(wěn)定性。

3 我國風(fēng)力發(fā)電發(fā)展趨勢

我國風(fēng)力發(fā)電發(fā)展迅速，有效利用資源豐富的地區(qū)，建立風(fēng)力發(fā)電站，并引進(jìn)大量國外風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，應(yīng)用于這些地區(qū)，取得良好效果。但是，由于地區(qū)差異性，國外相關(guān)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組對我國風(fēng)力資源并沒有利用完全，所以擁有我國地區(qū)性的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的研制十分重要，隨著機(jī)組研制，可以更有效的利用豐富的風(fēng)力資源。由于我國地域遼闊，風(fēng)力資源分布不均，隨著新能源開發(fā)的不斷進(jìn)步，風(fēng)力資源利用范圍逐步擴(kuò)大，均衡資源分布也是風(fēng)電的一個發(fā)展趨勢。據(jù)相關(guān)報道顯示，我國沿海地區(qū)的風(fēng)力資源是陸地資源的3-4倍，如何有效利用海上資源也是一個重要問題，海上風(fēng)力資源是我國風(fēng)力發(fā)電的一個必要趨勢。

4 全球風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

全球可再生能源發(fā)電裝置中風(fēng)電就擁有絕對領(lǐng)先優(yōu)勢，風(fēng)力發(fā)電的利用范圍也在逐步擴(kuò)大，發(fā)展速度迅猛，前景十分光明。風(fēng)力發(fā)電早期，德國、西班牙、丹麥引領(lǐng)了世界風(fēng)力發(fā)電，隨著風(fēng)力發(fā)電的快速發(fā)展，近幾年，中國、美國等國家發(fā)展尤為迅猛，預(yù)測今后，歐洲、亞洲等地區(qū)為風(fēng)力發(fā)電的主要產(chǎn)生地區(qū)，前景廣闊。如果從風(fēng)電的分布和相關(guān)技術(shù)作為參考，由發(fā)展中國家經(jīng)濟(jì)快速增長的勢頭可知，中長期后，南美、非洲等地也會進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電的大量開發(fā)。根據(jù)2010年1月GWEC和綠色和平國際組織預(yù)測，今后20年風(fēng)力發(fā)電將成為世界主力電源，2030年裝機(jī)容量將達(dá)到23×108KW，可以供應(yīng)世界電力需求的22%[4]。同時根據(jù)能源政策、地質(zhì)天氣變化、市場經(jīng)濟(jì)波動等，可以預(yù)測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組裝置還會繼續(xù)增長。隨著可再生能源的利用越來越廣泛，歐洲部分正在提出和推進(jìn)一種能源轉(zhuǎn)變的方式，即由依賴不可再生能源和核能的政策轉(zhuǎn)變?yōu)橐蕾嚳稍偕茉吹恼撸稍偕茉粗饕L(fēng)能、潮汐能、光伏能等。德國宣布稱在未來50年內(nèi)將完全實現(xiàn)由可再生能源進(jìn)行發(fā)電。但是國際環(huán)保協(xié)會之一的自然基金協(xié)會分析了未來50年歐洲可再生能源分布比列，預(yù)測得出未來五十年的可再生能源在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的局限下并不能完全取代現(xiàn)有發(fā)電方式。世界范圍內(nèi)的海上風(fēng)力資源同樣很豐富，能合理開發(fā)海上的風(fēng)力資源也是風(fēng)力發(fā)電的一個發(fā)展趨勢，歐美等國家已經(jīng)擁有了先進(jìn)的核心技術(shù)，海上發(fā)電建設(shè)也正在向大規(guī)模、深度化的方向發(fā)展。

5 結(jié)束語

利用我國資源豐富的風(fēng)能進(jìn)行發(fā)電，環(huán)保清潔，是未來電網(wǎng)發(fā)展的一個趨勢。針對我國地域遼闊及地區(qū)差異的特點，分析了我國風(fēng)力發(fā)電對整體電網(wǎng)和地區(qū)電網(wǎng)的影響，得出風(fēng)力發(fā)電的清潔環(huán)保優(yōu)勢，海上資源也是十分豐富，但風(fēng)力發(fā)電并入則會對電網(wǎng)本身產(chǎn)生一系列的影響。綜合分析我國風(fēng)電現(xiàn)狀，對其優(yōu)缺點進(jìn)行深入分析，并提出合理改善措施，降低風(fēng)力發(fā)電對我國整體電網(wǎng)和地區(qū)電網(wǎng)的影響，提高風(fēng)電接納能力。對我國風(fēng)電發(fā)展趨勢預(yù)測可知，加大風(fēng)電機(jī)組和技術(shù)的研究，會促進(jìn)我國風(fēng)電的發(fā)展，利用沿海地區(qū)豐富的風(fēng)力資源，會產(chǎn)生客觀效益。最后，對全球風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，預(yù)測了其發(fā)展趨勢。風(fēng)電作為新能源之一，合理開發(fā)利用風(fēng)能的陸地資源和海上資源是我國及世界的主要發(fā)展趨勢。

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