新能源大量接入地區(qū)電網(wǎng)的利弊與措施研究

瞿文霞

摘 要：本文第一部分主要介紹了新能源大量接入地區(qū)電網(wǎng)的利弊，第二部分則重點研究了新能源大量接入地區(qū)電網(wǎng)的對策與建議，希望本文能夠給予相關人員參考意見，以促進我國電網(wǎng)可持續(xù)性發(fā)展。

關鍵詞：新能源 地區(qū)電網(wǎng) 利弊 措施

中國是一個能源消耗大國，能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是社會經(jīng)濟發(fā)展的重要支撐，新能源技術涉及開發(fā)到應用各個環(huán)節(jié)的重點節(jié)能技術和先進技術，是國家實施戰(zhàn)略發(fā)展的重要目標。新能源并網(wǎng)發(fā)電將會成為未來發(fā)展的重點，深入研究新能源接入電網(wǎng)的利弊與措施具有重要的意義。新能源發(fā)電主要有風力發(fā)電、光伏發(fā)電、海洋能發(fā)電、地熱能發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電等形式，本文主要以風力發(fā)電和光伏發(fā)電為主研究新能源接入地區(qū)電網(wǎng)后的利弊與對策。

一新能源大量接入地區(qū)電網(wǎng)的利弊

1新能源接入地區(qū)電網(wǎng)的有利因素

新能源發(fā)電能夠增加電力系統(tǒng)的電量，減少消耗，當電網(wǎng)出現(xiàn)供電不足的時候，尤其是夏季和冬季用電高峰期，大量的新能源接入地區(qū)電網(wǎng)能夠在一定程度上減少電力短缺造成的損失。利用新能源發(fā)電投資小、分布廣，建設周期短，接入電網(wǎng)末端后能夠支撐電網(wǎng)的電壓。

2新能源接入地區(qū)電網(wǎng)的弊端

利用新能源發(fā)電有著可調(diào)度性差、隨機性、間歇性等特點，給地區(qū)電網(wǎng)帶來一定的弊端。風電和光伏產(chǎn)業(yè)在為地方經(jīng)濟發(fā)展帶來動力的同時，大規(guī)模的接入也對地方電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行帶來重大影響。光伏發(fā)電和風電一樣，自然特征非常明顯，隨機性較大，受裝機規(guī)模影響較大。裝機規(guī)模較大的時候，電網(wǎng)的送出壓力也較大。

2.1系統(tǒng)穩(wěn)定問題

風力發(fā)電的能力與風的大小、強弱有著密切的聯(lián)系，光伏發(fā)電與光的大小、強弱有著密切的聯(lián)系，因此風電與光伏發(fā)電均有著一定的波動性與不可預測性，受自然影響較大，當并網(wǎng)是會產(chǎn)生較大的沖擊電流，從而影響電壓穩(wěn)定性，如果電網(wǎng)中沒有足夠的調(diào)峰容量就會導致電力系統(tǒng)的安全性受到影響。

2.2調(diào)頻、調(diào)峰問題

發(fā)電、用電、供電同時完成這就決定了總的發(fā)電負荷必須與用電負荷相一致。風電和光電的波動性、隨機性的特征決定了發(fā)電負荷不能維持穩(wěn)定，更難以與用電負荷相一致。另外也存在著水電機組、火電機組難以有效的適應頻繁調(diào)峰問題。

2.3電網(wǎng)計算問題

當風電與光伏大規(guī)模的接入地區(qū)電網(wǎng)后對電網(wǎng)的計算問題有一定的影響?，F(xiàn)階段風電機組與光伏均沒有統(tǒng)一的電源仿真計算模型，操作人員難以科學有效的計算新能源接入后產(chǎn)生的電流、母線短路電流、電網(wǎng)潮流分布等問題，也不能有效的整定自動安全裝置的定值，操作人員因此也就不能準確的判斷故障及電網(wǎng)的實際運行情況，為電網(wǎng)的正常運行帶來風險。

2.4電力電量難送出

當大規(guī)模的新能源逐漸的接入地區(qū)電網(wǎng)后，地區(qū)局部的新能源額定容量就會超過地區(qū)負荷的需求，因此就需要將區(qū)域內(nèi)的降壓變壓器用作升壓變使用，這樣就會給設備的運行帶來一定的風險，易造成事故的發(fā)生。而且有些區(qū)域的本地用電負荷較小，向外輸送電力的通道容量也較小，如果沒有給予有效的調(diào)節(jié)的話就會出現(xiàn)新能源浪費現(xiàn)象。

以我國保定市曲陽縣電網(wǎng)為例進行分析，曲陽已經(jīng)投運的110千伏以下光伏電站總量約為160兆瓦，2015年容量達到440兆瓦，連同境內(nèi)容量為500兆瓦，而實際上曲陽境內(nèi)只有一座220千伏的變電站，總容量為240兆瓦，這樣就需要升壓至220千伏光伏才能超過變電站的總容量，如果想要解決這一問題的話需要投資更多的變電站，但因為投資巨大設計新能源公司較多難以真正施展[1]。

二新能源大規(guī)模接入地區(qū)電網(wǎng)的對策與建議

1加強新能源并網(wǎng)技術研發(fā)

鼓勵發(fā)電企業(yè)發(fā)展為電網(wǎng)友好型的風電技術，不斷的加強對新技術的開發(fā)與研究，建設無功智能控制體系，將風電、光伏統(tǒng)一進行控制，構建無功動態(tài)補償系統(tǒng)，努力改善低電壓穿越能力，確保設備安全運行，避免事故的發(fā)生。

新能源給地區(qū)帶來的安全穩(wěn)定問題與接入點電網(wǎng)的電壓等級、聯(lián)網(wǎng)設備、短路容量以及其電源的類型和控制方法密切相關。因此光伏和風電等新能源發(fā)電需要具備一定的調(diào)峰容量和接納能力，在接入地區(qū)電網(wǎng)中對發(fā)電機組進行有效的調(diào)峰，確保電網(wǎng)穩(wěn)定運行。同時新能源發(fā)電系統(tǒng)需要配置一定的無功補償，對無功損耗電能進行補償。

2制定仿真模型

電力行業(yè)統(tǒng)一制定風電、光伏等新能源發(fā)電設備的仿真模型，對模型的相關參數(shù)、內(nèi)容、公式等做出詳細規(guī)定，使之與火電機組的仿真模型相一致，這樣就能有效的保障新能源接入電網(wǎng)后能夠順利的運行[2]。

3控制接入容量

現(xiàn)階段在地區(qū)電網(wǎng)部分區(qū)域接納能力不足的時候就會對區(qū)域的電力系統(tǒng)帶來不利的影響，因此需要合理的將電網(wǎng)控制在接入容量相當?shù)膮^(qū)域范圍內(nèi)，以最大程度的減少不利影響。同時還可以積極的發(fā)展相應的新能源產(chǎn)地的有關市場，擴大產(chǎn)業(yè)鏈，以此來緩解新能源發(fā)展動力不足問題。

4統(tǒng)籌新能源規(guī)劃發(fā)展

將新能源發(fā)展與電網(wǎng)規(guī)劃、電力市場、新能源的發(fā)展相結合，使之相互協(xié)調(diào)，不斷的做到新能源與電網(wǎng)配套送出工程相一致。

例如我國酒泉地區(qū)，由于周邊地區(qū)負荷有限，因此需要在該地區(qū)配備相應的火電調(diào)峰?？梢约涌?50KV新疆-西北聯(lián)網(wǎng)的第二通道建設，擴大向外輸送的規(guī)模，推進酒泉-湖南直流聯(lián)網(wǎng)輸電工程建設，大范圍的借助西北電網(wǎng)的調(diào)峰資源[3]。

結束語

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國已經(jīng)成為能源消耗大國。但同時也面臨著能源日益枯竭問題，根據(jù)國家的新能源戰(zhàn)略目標，全面進行規(guī)劃和設計不斷提升新能源發(fā)電的比例，是保障用戶用電和滿足建設事業(yè)不斷發(fā)展的需要。大力發(fā)展新能源是我國發(fā)展的重大戰(zhàn)略目標，將新能源引入地區(qū)電網(wǎng)中能夠有效的保障我國地區(qū)經(jīng)濟的快速發(fā)展，促進社會可持續(xù)性發(fā)展。

實施可持續(xù)性發(fā)展，需要提高能源使用效率，不斷的優(yōu)化能源結構，加快水電、核電建設工作，因地制宜的開發(fā)和大力推廣風能、太陽能、水力、地熱等新能源，以提高效益，節(jié)約資源，并促進經(jīng)濟發(fā)展。

參考文獻：

[1]胡文麗，崔鴻斌，李士林等.新能源大量接入地區(qū)電網(wǎng)的利弊及對策探討[J].電子世界，2015，（21）：199-200.

[2]王曉東，趙若瑜.大規(guī)模新能源發(fā)電接入對地區(qū)電網(wǎng)的挑戰(zhàn)和對策[J].風能，2012，（12）：62-64.

[3]朱彥君.新能源接入對區(qū)域電網(wǎng)的影響研究[J].房地產(chǎn)導刊，2016，（24）：174-175.