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千萬級的大風電并網都存在什么問題?

發布時間:2017-12-08 10:44:53

那丹麥乃至歐美的風電并網和我國的大規模風電并網有什么不同呢?
 
數量級不同
 
中國所謂‘大規模’指的是千萬千瓦級風場,而歐美的‘大規模’指的是幾十萬千瓦級的風場;中國所說的‘遠距離’指的是幾百上千公里的輸送,歐美的‘遠距離’基本上在一百公里左右。以美國得克薩斯為例,在美國算是大型風場,其最大風電場僅為73萬千瓦,風電集中輸送也僅有上百公里。
 
 
 
并網思路不同
 
我國風電存在“大基地建設,大規模送出”的思路,歐美則是“”分散接入,就地消納“的思路,這里先不提好壞,只說事實。德國2006年風電場裝機容量小于50MW,接入110kV以下配電網規模約占總量的70%;丹麥風電機組主要接入30kV及以下網絡,2006年底丹麥風電裝機容量中,約88%接入低壓網絡和10~30kV配電網。
 
 
 
能源結構不同
 
歐洲燃氣、燃油發電和水電比例大,調峰能力強。拿丹麥來說,丹麥的地理位置優越,北有水力發電站,南有火電發電廠。因此當風力不夠的時候,可以從挪威引進環保的水電。電力的互送非常頻繁,一年中,丹麥要進出口的電相當于該國總用電量的30%。而我國幅員遼闊,電源負荷分布不均,而且電源以火電為主,調節能力相對較差,具體的下面細說。
 
對電網的要求不同
 
歐洲風電基本是分散接入,對電網用戶側的智能化要求是比較高的,而歐洲電網也是圍繞這個方向在發展;而我國的大規模送出則是另一個課題了,面對的困難也不一樣。
 
所以,歐洲有些風電并網的經驗可以借鑒,但是很多困難卻是特殊的。
 
下面具體說說千萬級風電并網的問題。
 
能源結構
 
上面已經提到了,這里詳細的描述下。
 
風電大家都知道是具有波動性的,從一年中風電場每天平均輸出功率看,每天最大和最少發電量至少相差約40~50倍。從微觀上分析一天內的輸出功率變化,風電在24小時內仍處于非常不穩定狀態,輸出功率(兆瓦)在0~100之間隨機波動。
 
而且,夜晚用電負荷處于低谷時段風電發電出力往往較大,即使常規電源降出力,當風電規模達到一定程度(大于低谷用電負荷),也難免出現限電棄風。下圖為風電出力曲線和負荷需求曲線對照。
 
 
 
風電的波動性帶來的是它需要對應合理的電源進行調峰,從而來滿足負荷平衡。而我國以煤電為主的電網難以為風電做深度調峰的。2012年我國煤電發電量占總發電量的73.9%。而歐美國家的能源結構是以石油、天然氣等為主,其中美國27%是天然氣發電;英國燃氣發電比例更高達60%;北歐國家水電占90%。
 
 
 
所以,這些國家電網對風電并網容納能力遠高于我國,這是因為燃氣、燃油發電和水電的調峰能力比煤電強,在一定范圍內能有效減少風電波動對電網的危害。即便如此,美國、丹麥等西方國家也已遭遇大規模風電上網難的制約。
 
這是比較本質的問題。
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