新能源电力接入对电网规划的影响思考

任一帆

【摘  要】中国的社会经济在迅速发展，且能源资源的需求也在持续增长，可是，中国的能源资源利用率很低，在开发过程中严重污染了生态环境，同时能源供需间的矛盾也在持续变大。所以，能源的安全和环保问题不断涌现出来，严重阻碍了社会经济健康稳定地发展。经济发展与环保问题是中国经济发展的主要问题之一。因此，在新能源利用方面，需要尽可能采用清洁能源，此乃电力系统发展的主要趋势。

【关键词】新能源电力;接入;电网规划;影响

1新能源电力发展情况

中国现阶段对新能源的开发，基本上聚集在水利发电、太阳能以及水力发电这几个方面，在使用成效方面，太阳能发电与风能发电比较令人满意，这两者在供电与发电方面均具备了非常好的稳定性。

1.1风力发电

我国风力发电的发展在技术方面上分为三步，一是引进新技术，二是把技术消化吸收三是进行自主创新。现如今，在这方面我国以快速发展起来。例如，我国的风力制造业不断提升。还有随着国内5WM容量等级风电产品的不断改进，我国的兆瓦级机组在风力发电市场被大量使用。虽然我国的风力发电机组制造业和配置零组件的发展足以满足所需，但是一些高级配置仍然需要从国外进口。所以，培养自主创新能力和不断探索新技术迫在眉睫。目前，是创新的年代，是需要快速发展的时代，新能源就是一个活生生的例子。作为新能源的一个重要部分，风力发电近年来的发展越来越好。全球的能源越来越少，之前的能源已经不足人们也已经意识到了这个问题，风力发电无污染，施工时间比较短，投资也不多，而且需要的地区也不多，这就使得各个国家对其越来越关注。在风力发电系统中，并网逆电器是一个非常重要的装置，其特性的好坏决定了发电是否灵活。随着信息技术的发展，人们也将风力发电系统做出了很多改变，使其性能得到了很大改进，促进了其进一步发展。

1.2太阳能发电

各国不断的开发新技术和开发新材料，降低太阳能发电的成本，其质量不断的提升，特别是转化效率方面表现的尤为突出。从1974年发展到1997年，一些发达国家其光电池发电成本降低的特别明显：从每发一度电为50美元降到了每度5美元。太阳能光伏发电系统在我国由于起步较晚，尤其是在开发、生产太阳能电池上还滞后于国际水平，整体上表现为产量低、应用面不宽广、产品种类不丰富多样、技术水平不发达的这样阶段。根据粗略统计数据可以发现，目前国内太阳能电池生产厂年产量比部分发达国家要低，工厂生产设施仍以进口设备为主，知识产权较少。太阳能电池平均转换效率不高，科研成果还没有迅速及完全转化为产业优势。未来为了使太阳能电站比传统电站更具有经济竞争力，还需要很长的时间，原因是降低成本到一定的程度才能达到。所以导致目前太阳能电站装机总容量不大，整体发展较慢。只有发电成本不断降低，才能有利于该行业的大力发展。如今年6月，美国已在本国山区修建了第一个小型实验样板型的工业太阳能电站。该电站所使用的涡轮机是从淘汰下来的直升机上拆下来的旧设备，使用的涡轮机不是新的，装机总容量为100kW，但每度电的成本仅为0.5美分，设备的转化效率达到了40%至50%。

1.3水力发电

1.3.1小型水电站发展现状

伴随我国水电建设与水电技术的快速发展，小型水电站逐渐暴露出越来越多的问题。比如，电站自动化水平和效率较低，难以保证生态流量下泄，对河流生态环境影响较大。目前，我国小型水电站发展已受到严格控制，对一些小型水电站已进行相关的改造与技术升级，对于不符合要求的电站已经及时进行关停。

1.3.2大中型水电发展现状

由于国家“西部大开发”战略和“西电东送”战略的实施，我国水电在装机容量与发电量、电站设计施工、水电设备制造与电站运行管理等方面得到了全面发展，為今后大型水电站的开发建设打下了良好基础。如今，我国水电建设呈现出流域梯级开发的趋势，大渡河中下游、雅砻江中下游、金沙江中下游等梯级群开发已逐渐形成规模，流域梯级“群”的综合效益逐渐显现。

1.3.3水电站自动控制程度较高

水力发电建设初期，水电站设备的开启或关闭需要人工操作完成。随着电力科学技术不断发展和计算机监控水平提高，水电站综合自动化水平也逐步提升，目前大中型电站基本实现中控室现场控制和集控中心远程控制。未来，水电站逐步实现少人值班，最后将达到无人值班（或少人值守）的目标。

1.4风电、光伏发电与水力发电的结合概况分析

1.4.1化石能源枯竭，国家鼓励利用光、风、水等可再生能源发电

我国社会在不断进步，同时，作为一个人口大国，资料消耗的速度和总量不可小觑，现阶段，随着化石能源的不断开发，这一能源已经逐渐面临枯竭。对于此类现状，国家高度重视，为了避免化石能源过度开发，国家提出合理利用可再生自然资源发电。协同光伏全产业链年产2500吨电子级多晶硅，年产800兆瓦太阳能电池、400兆瓦组件、1.2亿片硅片项目，已建388万千瓦光伏发电装机。为了实现全面协调资源，实现自然自然的合理配置，促进国家的可持续发展，我国现阶段已经大力开发了太阳能和风能等可再生资源，并且通过结合各自资源实现互补发电。

1.4.2建设风力发电、光伏发电和水力发电互补的发电系统

风、光和水三类作为可再生资源的代表，可以通过合理利用科学技术，使三者实现有效的结合。太阳能发电综合技术的实证试验基地选用了26种组件、21种逆变器、17种支架，展示了30种设计理念、15种新设备、30种新材料以及4种电池的储能技术。在对互补发电系统进行分析的过程中，可以适当借助分系统的指标进行科学的评价，建立健全相关的科学评估体系，实现科学的系统分析。

2新能源电力接入对电网规划的影响

现阶段，新能源电力开发转化技术能力还在持续发展的过程中，电力工业新能源开发使用还无法起到较大的作用，可是对于电能补充以及部分偏远山区的供电则可以起到非常大的作用。新能源电力本身具备的波动性与不可控等特征并未得到彻底解决，在电网接纳能力不充足的情况下，新能源电力发电并网运行难度还很大，费用也很大，并且会给电力系统造成不好的影响。对单项规模大且发电集中的新能源，其电网规划影响因素就是：第一，电力电量平衡计算的时候，对出力展开计算。第二，需要注重距离远的、大功率输电的安全性及经济性。通常而言，在对核电厂开展出力计算时，在计算电力电量的时候，一般使用额定运行情况下的参数计算。在水电厂出力计算时，在丰水期通常在满载情况下计算，在别的时间段是当作调峰来用的。太阳能电厂和风电厂出力有很大的随机性，且波动性也很大，同时难以控制，调度困难，所以开展电网规划的过程中，应当注意到这个方面。新能源电力发展过程中，分布式发电可以影响到电网规划的就是负荷预测，明确电网结构。分布式新能源发电对于电网规划的影响就是：第一，负荷性质缺乏明确性;第二，分布式新能源发电导致中国的规划设计师具备了全新的思路，设计规划师在挑选方案的过程中有了更多的选择。该分布特性让电网规划具备了非常丰富的方案可以挑选，并且有了新的方式，变电也变得越来越复杂了。

3结束语

现阶段，电力工业新能源接入还有着很多研发使用方面的问题亟待解决，新能源电力接入的安全性与可行性无法得到有效的保障，可是其发展与潜在能力均很令人满意。人类在未来发展过程中无法脱离新能源发展，所以，必须要增加对新能源电力的开发力度，提升能源转化技术。

参考文献：

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[2]雷为民，罗玮，苗友忠.新能源集中接入地区配电网新能源接纳能力分析研究[J].电力系统及其自动化学报，2015，27S1：107-113.

[3]金蓉英.新能源电源系统设计及其对配电网可靠性与经济性的影响[D].南京航空航天大学，2016.

（作者单位：内蒙古电力（集团）有限责任公司呼和浩特供电局）