分布式风电项目破局之路及发展前景分析

发表时间:2020/5/22   来源:《当代电力文化》2020年2期   作者: 张抒乐
[导读] 分布式风力发电系统主要适用于在农村、牧区、山区及发展中的大、中、小城市或商业区附近建造

         摘要:分布式风力发电系统主要适用于在农村、牧区、山区及发展中的大、中、小城市或商业区附近建造,能较好地解决当地用户用电需求,适应国家推动绿色发展和生态文明建设,满足人民群众对美好生活向往的需求。鉴于此,本文对分布式风电项目破局之路及发展前景进行分析,以供参考。
         关键词:分布式风电项目;发展前景;政策支持
引言
         人们的日常生活中,电能非常重要,关乎着人们对日常生活水平的满意度。本文从两层交互的有限理论出发,分析了具体某个发电厂运用分布式风力发电的运作情况。首先介绍风力发电的原理、现状以及发展;然后,基于两层交互有限理性决策方法,运用“四化”的开发建设理念,对目前有争议的设计方案进行优化,获取使决策者更为满意的建设方案;最后,将此建设方案运用到实际风电场开发中,检测其效果,验证其实用性,为分布式风电开发提供新的方法。
1分布式风电项目的优缺点
         中科风电在该项目的审批、建设和运营过程中,经过不断探索发现,分布式风电项目相对于集中式大规模风电项目具有以下优点:(1)项目占地面积小,选址灵活,利用闲散空地,最大化利用土地资源,不破坏自然环境,减少环保压力。(2)距离接入点负荷中心较近,减少远距离输电带来的电能损耗,节约远距离输配电建设成本,建设周期短。(3)采用就地消纳模式,弃风限电可能性较小,发电量得到充分利用,项目经济效益较好。(4)分布式项目各电站相互独立,用户可以自行控制,发生大规模停电事故概率极少,供电模式安全,可靠性较高。(5)调峰性能好,操作简单,参与运行的系统少,启停快速,便于实现电网调度自动化。(6)售电模式选择较多,可选择全额上网、自发自用、余量上网参与自由售电交易等模式。(7)分布式风电项目各省自行决策建设速度和规模,不占地区年度项目新增指标。
2风力发电模式
         风能在地球上的蕴藏量巨大,比地球上的水能总量还要大10倍,并且它的分布极广,能够满足人们对于它的需求量。因此,随着技术的不断进步和人们对环保事业的不断重视,风能发电与人们一直依赖的燃煤发电进行竞争。风力发电需要将风的动能转为电能,以满足人们用电的需求。而今天的风电发力技术已经相对娴熟,它的作用效果也很明显,所以,人们逐渐感受到了它的可取之处,正在加大它的开发力度。随着全球能源紧张情况的进一步加剧,可再生能源越来越受到人们的广泛关注。
3分布式风电并网对电网整体的影响
         3.1电压跌落在电网发生三相短路故障时,如果线路能够有效
         存取短路电流可作为电压的支撑。分布式风力发电并网在有效改善电子终端电压下降情况方面可起到这样的作用。这些电压支持效果的强度与整合的总容量相关,整合容量越大,电压降就越好。这意味着分布式风电并网必须具有更大的安装基础集成容量,并且根据三相短路故障电压支持的原理,能够分析单相接地故障时风电并网对结束电压的支持效果。发生单相接触故障时,集成电压有效地提高故障的相位电压,从而确保结束电压水平。无故障线路可以依靠组合的电源容量有效地提高端电压。
         3.2对配电网二次系统的影响
风力发电厂接近后,增加了电网系统的整体复杂性。一般来说,低压配电网主要以辐射状网络为主运行,运行过程中不需要特别限制电流方向,但风力集成后配电网本身出现故障会严重影响配电网的电流,从而导致电流流量发生变化,使工人无法准确判断故障位置,加重维修困难。为此,通常需要在分布式风电网连接中在低压配电网中添加故障限流器组件,以便在低压配电网故障时控制电流。
         4我国风电利用技术现状与存在的问题
         4.1集群风电并网运行技术
         在风力预测方面,我国已经研究了很多科研机构和研究机构,在预测方法中包含了我国风力资源特征和我国风力产业发展模式对风速的预测以及风力发电功率的预测。研究风力发电时间尺度和空间尺度,包括主要基于数据挖掘的风力预测、基于人工神经网络遗传算法的风力发电系统等时间尺度预测方法、基于单风力发电和集群风力发电场的风力预测技术、单风机和风力发电场的预测技术等空间尺度预测方法。

预测时间分别从短期、中期、中长期、长期等角度,将相应的风力预测模型(例如,基于数值天气预测的短期风力物理预测方法和历史风速、风力、风场外部温度、风向等参数以及基于风力的统计短期预测方法)与基于多个异常值平滑变换自回归模型的短期风力预测等方法结合在一起,这些方法由气象影响因素(如风力发电厂的气压、温度、湿目前,我国开发的风力预测系统已经在电网方面和发电方面进行了大规模覆盖,但在部分山脊、海洋等风扇安装地形复杂,天气条件极端的情况下,需要进一步补充风力预测技术和方法。
         4.2风电的大规模直接利用技术
         风能用氢是用于外部研究项目的关键方向。在风力发电领域的研究和示范的早期阶段仍有待计算。例如,上海港电网的“风电场与氢气工程前期研究”项目、“30千瓦氢气风能电力公司”项目、30千瓦燃料电池陆上风力发电项目,以及与中国合作推出的河北10 MW水系统。对氢和风能系统的研究主要是对水文水系统、耦合氢和氢驱动技术、氢和运输技术,包括基于氢机械的研究,以及在不研究系统经济性能的情况下控制氢系统能量协调的策略进行综合研究。
5风电利用技术的发展建议
         5.1促进风电等新能源激励政策建设
         中国应加强发电、并网、电力等综合风电系统的激励政策建设:加强发电调峰能力建设,提高火力发电厂的柔性改造,优化运行技术创新,加快建立火力发电厂调峰辅助服务补偿机制,制定跨省电网电力政策,完善风电控制技术,充分发挥大电网各种功率平衡能力;在电力方面,推进煤电清洁改造,提高风电利用率,引入市场调节机制,优化风电调峰调频和分布式技术发展战略。
         5.2加强风电接网与技术标准建设
国家要建立统一的风力发电管理系统,整合各方面的国家资源,设计风力发电计划,刺激政策,对国内发电、电网、风扇制造、技术研发、天气等部门进行统一协调,为风力发电创造良好的环境。与此同时,政府应改善我国风力标准、测试和认证体系,确保风力标准符合我国风力资源及其环境,加强与国际风力测试认证体系的集成,逐步推进风扇和风力利用技术标准的建设。
6风电利用技术的发展趋势
         6.1风电集中式与分布式并重发展
         我国目前鼓励风力向同时重视中央集中力和分散的方向发展。分布式风力相当于集中式风力发电模型,现有的大型风力发电场可以将数千瓦至数万千瓦的独立风力发电机直接连接到配电网,在附近消耗电力,从而避免风力互联网和运输存储问题。基本上,分布式风力是分布式发电方式,通过配电网的接近程度,可以近距离开发和利用风力资源。分布式风力发电的主要优点是发电电力全部连接到互联网,所以减少了风。集中式大规模风力发电满足中国的可再生能源计划和一级能源结构要求,推动陆上风力的大规模集中开发,同时推进大规模海上风力的集中发电模式。
         6.2发展高效率低成本的风电利用技术
         风电场是风能未来的重要方向。降低电力水中氢的成本,开发氢材料技术,并假设风能氢将是风力发电产业发展的重要反应技术。此外,风力发电氢与电源管理系统相结合,可以为大规模的风力发电提供巨大的技术保障。同时,风温是未来空气使用的重要技术手段,通过研究城市供热系统的峰值容量提高风效率,优化供热策略,在热工系统中实现风力优化控制。
结束语
         风能是一种优质的可再生新能源,清洁无污染且安全可控,目前在全球范围内已经实现了大规模的使用。随着我国经济的快速发展,我国的风力发电也进入了快速发展阶段。本文将以某风电建设项目为例,基于两层交互的有限理性决策,构建“四化”建设为指导理念,看到此项目的开发价值,体现出决策者对“四化”建设的满意度,验证其可行性。
参考文献
[1]张旭.含风电并网的输配协同优化调度方法研究[D].山东大学,2019.
[2]岳莹,王智科.分布式风电在绿色港口建设中的应用[J].港口科技,2019(04):33-38.
[3]殷栢辉,江浩侠,陶飞达,杨夏,李桂昌.基于场景分析的含分布式风电配电网无功配置研究[J].电力电容器与无功补偿,2018,39(06):124-129.
        
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