许佳 罗红飞 周彤辉
摘要:我国国土面积较大,海岸线相对较长,风力资源与其他国家相比占据优势。风能是对太阳能资源的间接利用,其在开发过程中占用耕地少、污染小,但储量较大,是实行可持续发展策略的重要组成环节。近年来,人们的生活水平不断提升,也加快了风力发电的发展速度。由于风电发电驱动力应用方面存在差异性及并网运行中的可靠性影响,对并网提出了较高的要求。
关键词:风电;新能源;并网技术
1行业发展趋势分析
新能源发电行业的发展潜力主要取决于下游电力需求以及与传统能源在经济性、适用场景等方面的竞争力。总体来看,风电作为新能源发电的中长期发展空间仍极为广阔。首先电力需求会随着经济发展、城市化进程等因素继续增长,化石能源的稀缺性和日益突出的环境问题都要求能源结构转变;其次风电发电成本已经显著下降并趋近传统化石燃料;此外储能产业的发展和成熟应用将打破发电瓶颈,从根源上化解风电波动以及消纳问题。综合来看,风电行业未来发展将呈现以下趋势。
1.1技术进步推动风电行业发展
成本下降与政策扶持带动风电装机规模创新高,技术进步将继续推动行业发展。技术进步、规模化开发以及竞价、平价上网的展开,驱动风力发电成本大幅下降,前期叠加补贴政策,有效刺激了全球装机规模增长。目前国内风电产业扶持政策正逐步向市场化方向转变,补贴政策退出对行业规模的影响逐步趋弱。风电行业将愈加依靠技术进步实现中长期大发展。
1.2风电行业景气度提升,有望实现整体平价上网
2019年开始,风电项目就逐步向平价迈进,通过竞价等方式进行过度,最终实现平价上网。随着风电单位投资成本的降低,其电价竞争能力趋强,“十四五”初期有望实现整体平价。另外,消纳问题明显缓解,行业逐步走出低谷。短期来看,如果大量核准未建项目建设进度加速,装机规模将进一步提升;中长期来看,大规模系统风电场和海上风电将是行业规模增长的重要支撑。
2新能源风电项目安全管理措施
我国风电行业拥有强大的开发潜力,在了解其对电力系统影响的前提下,进行科学的发电思考,能够为今后的发展提供重要参考,从而减少不可再生能源的消耗,将风能的价值充分发挥。
2.1优化布局结构,合理规划建设
为了能够有效地促进风电电网建设的发展,结合电网建设的实际情况实施“闭环结构开环操作”,通过这种方式的使用,可以有效地保证电网的稳定性。最根本的原因是在网络的建设中,网络主要表现为圆的状态,如果线路发生故障,就会转化为辐射形式。如果线路故障问题,这就需要相关人员可以合理利用开关,使用其他的输电线路,为了保证电力系统的正常运行,为用户供电服务,这不仅可以减少不良影响的线路故障给用户,也可以避免损失的能量,保证电力设备的安全稳定运行。因此,为风电电网建设提供正确的发展方向,创造更多的经济效益。
2.2确定风电最大并网容量
电网的调节能力有限,是风电并网影响电网电压的重要原因,结合电网的调节性能,对风电最大并网容量进行计算,合理控制电网受到风电场的影响。进行风电同时率的计算时,需要考虑风机安装规律、风力资源平均度等特点,明确不同风机的性能,风机处理时应始终保持出力稳定、满荷处理,且应考虑风电场输出的随机性、不确定性。风电并网的接纳容量受风电场同时率、联络线输送功率、负荷特性、系统备用容量、电网结构特性、风电装机容量等因素的影响。为了确保电网安全运行,风电场的输出功率过高超出电网调节容量时,可采用暂时关闭部分风电机组的措施限制风电部分的功率。
2.3充分研发大容量
风电系統目前,针对风电新能源发展现状的总结和分析对于判断风电新能源的技术发展前景有着十分重要的意义。从具体的项目情况分析可以知道,我国的风电新能源发展其实对于自然条件的依赖程度还是比较高,而且我国一直都是将海上风能利用作为严重的重点,这就意味着我国缺乏对大容量风电系统的研发。这也是目前我国与许多发达国家相比在风电新能源的利用方面差距比较大,甚至差距越拉越大的原因。当然我国政府,尤其是一些地方政府以及机构近年来结合具体的环境以及所在地方对于风电新能源的需求进行了诸多的研究,加之随着国家对风电能源的大规模开发,风电机组单机装机容量不断增大。具备了这样的基础条件之后,很多具体的工作开展起来会顺利很多。当然这也为技术研究提出了更高的要求,尤其是在相关部件和控制子系统的设计方面出现了问题。
首先面临的问题是设计的难度越来越大,主要是因为若是将重点放在研发大容量、高性能和可靠稳定的风力发电机之上,则不仅需要具备完善的研发系统,还要形成科学合理的技术体系,且拥有专业素质高的技术团队,尽管风电大容量的研发已经成为当务之急,但是如何突破这一瓶颈,研发出新的控制、设计技术是目前世界风力发电领域面临的技术难题。为此讨论风电新能源的发展前景时不得不提到大容量风电系统的研发,这也是当前很多风电新能源研究项目的发展方向,也逐渐成为未来风电系统的重要发展方向。
结束语:面对当前能源紧缺、环境污染严重的局面,风电建设步伐逐渐加快,电网中风电场容量比例越来越大,影响电网的稳定运行。为了研究风电并网新技术,应合理控制风电并网带来的不稳定因素,开展大容量风电系统的相关研究,创新并网技术、最大风能捕获技术。发展海上风电场技术可解决风电发展过程中遇到的问题,可推动风电产业可持续发展。
参考文献
[1]谢国辉,李娜娜,元博.我国新能源开发路线图分析方法及模型[J].发电技术,2020,41(06):631-637.
[2]欧福永,瞿婷.我国可再生能源产业补贴制度及其调整研究[J].国际法与比较法论丛,2020(00):217-236.
[3]丁晋晋.面向新能源消纳的电网规划设计探究[J].电子世界,2020(24):182-183.DOI:10.19353/j.cnki.dzsj.2020.24.081.
[4]弭辙,张晋芳,刘俊,赵秋莉,张富强.面向促进新能源消纳的源网荷贡献度分解算法[J].发电技术,2019,40(06):509-515.