对当前风电发展的几点思考

(整期优先)网络出版时间:2016-12-22
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对当前风电发展的几点思考

胡捷

国网三门峡供电公司河南三门峡472000

摘要:随着我国风电的不断发展,特别在发展较快的地区陆续遭遇了发展期中的瓶颈,当前如何摆脱瓶颈的束缚,促进风电稳定健康的发展是人们关注的问题。

关键词:风电发展;瓶颈;措施

一、我国风电发展遭遇的瓶颈

1、产生瓶颈

当前,我国境内拥有最长串联变电和电力传输线的电网是甘肃省的荷西电力网络,其主网架的电压等级达到了330kV,但其输电能力却比较弱,仅有70万kW,结合当地的情况考虑,地方小,送电能力弱,基本达不到风电的输出要求,因而酒泉风电遭遇到的瓶颈产生了。

2、市场瓶颈

酒泉风电基地装机容量、最大负荷量已经达到了饱满值,但是比较小的负荷反而需要吸收全部的风电量。虽然从电力均衡的角度来看存在一定的可能性,但这样消纳风电量的方法造成了省内用电的大幅缩减,于是就迸发出了市场上的瓶颈。根据酒泉风电的预计,2020年装机容量中的风电项目要增长到2000万kW以上,也就是说,这将会导致甘肃地区的电网无法消纳,还会影响西北电网消纳的可能性降低。

3、技术瓶颈

当下我国河西电力网络采用的串补技术为全国最高水平的串补技术,这种技术能很好地控制风电的波动与间歇问题,因此加强高抗技术的可控性,而河西电网在这方面的研究与应用也开创了世界交流输变电技术的前例。在对间歇性迎合需要时,特意安装15%~20%动态无功补偿设备,这便需要解决同步谐振以和多种控制电力输送过程中存在的困难和解决措施。但当前我国境内大部分的大型风力发电场尚未建立健全,输电受到距离问题的影响,在管理经验上也比较缺乏,因此遭遇了技术上瓶颈。

二、应对瓶颈出现的措施探讨

1、机械化、自动化、智能化

在科学技术日新月异的今天,机械化、自动化、智能化已成为科技进步的代名词。随着我国自主创新能力的不断增强,科技的不断进步,新能源技术更将以其人性化设计而在风力发电领域得到广泛的应用,使风电成为集机械化、自动化、智能化于一体的绿色环保型高新技术产业。在社会主义现代化建设进程中,在为全面实现和谐友好的小康生活的努力奋斗中,为使全国人民的生活更加平定祥和,人人都能安居乐业,风力发电无论是在宏观方面(大型风电场)还是在微观尺度(小型风力发电机组)上,都将以其独特的优势作出卓越的贡献。

2、稳定性与复杂性

众所周知,固态、液态、气态是人们在日常生活中常见的物质所具有的三中状态。在通常情况下,我们会很容易的从自然界中看到:土地是以固态的形式存在,水是液态的,风是对气体处于流动状态下的表述。由此不禁要产生联想:

我国现在电力行业的供应方式主要是核电、火电和水电,而风电正在迅速崛起。如果以三态的方式给他们归类的话,那么核电与火电可属于固态一类,不妨另称之为“陆”;而水电则可划为液态一类,这里不妨称它为“海”;那么新兴起的风电便应归属气态了,姑且称之为“空”。由此将电力的来源从“固液气”转变为了“陆海空”。进而从稳定性与复杂性上结合以上观点进行分析:

核电与火电在电力供应上最为稳定,其次是水电,再次为风电,这从我国电力供应现状中可以得知。而在运行管理过程上,核电与火电最为复杂,水电次之,风电运行管理最为简单。这一规律从“固液气”三态角度上也不难得出。即:固态最为稳定,复杂性最高;液态其次,气态列于最后。

然而,若是从单调性上来看的话,核电与火电主要分布在陆地,选择空间集中在“陆”上;水电主要受制于江河流域的水资源,分布主要在于“海”;而风电尽管受制于自然界的风,与水电有些相似,但其活动空间却最大,结合我国的现状,风电现阶段主要集中于“陆”上,有向“海”上发展的趋势,而国外一些国家已经在大力发展海上风电了。唯一还未涉足的领域是“空”。

由此联想到了历史上曾经出现过的巴比伦空中花园,并被誉为世界八大奇迹之一。那么未来的风电是否也会在“空”中有所作为,创造人类文明史上的又一个奇迹――空中风力发电场呢?

而随着人类文明的不断进步,科技的不断创新,科技工作者研究的不断深入,复杂性与稳定性之间存在的各种矛盾的逐渐化解和彼此联系的不断密切,使得智慧之花总是最终带给人们无限的惊喜。风电在未来的发展旅程中,终有一天会驰骋在“陆海空”三界内自由翱翔吧!

3、建立健全的政策规章

风力发电在调频和调压方面的技术尚未成熟,使得电力系统其他的电源或电网的成本增加,针对这个实际情况需要考虑相对应的补偿政策。此外,还要研制一些与合理补偿附加政策,鼓励用电需求大的工业生产单位采用风电。国家对能源开发制度的调整对风电发展带来了积极影响,不断完善系统稳定以及远距离输电等方面的配套政策,使风电的发展潜力得到进一步的开发。

4、提高风电科研力度

要提高风电的科研力度,必须从以下两方面着手,一方面是要提高供电网络的建设速度,积极革新电网科技,对电网的设计结构进行优化调整,尽快建立健全的供电网络,提升电网接纳与送出风力的能力。另一方面是要加强二次系统的管理与维护,促进电网智能化发展,全面提高供电网的配备水平。

要提高我国在风电机组方面的制造水平,建立健全我国在风电机组制造中的标准体系,推行切实可行的可证制度,严格标准化技术检测程序。同时,要鼓励我国风电企业积极开展技术研究,通过注资或人才投入等方式提升国内风电企业的自主研发能力与综合竞争力,提高核心技术的攻坚力度,推进风电技术的全面发展。

同时,必须加紧研发风力预测技术。厘清风力发电场与供电网之间的共同责任与独立责任,在风力发电厂与供电网之间建立健全的预警系统,并确立相关制度。风电企业要加强考核工作,对风力发电场的预测系统进行定期考核,并深入研究风电场所在地区的风力特点,结合实际情况建立新式风电预测机制,全面提高风电场风电预测系统的精准性。

结语

目前尽管有着各种各样的困难,随着科技的进步、政策资金以及投资方信心的增强,风电在开发、运行、管理方面都将取得进步和提高。展望未来,随着风电机组制造成本的不断降低,化石燃料的逐步减少及其开采成本的增加[7],大型风电机组的国产化、风电场和公共电网的协调建设,将使风电逐步增强市场竞争力,并通过科学人性化管理,高速、稳定、长期的发展,以及国家对发展风电的政策支持[8][9][10],最终为人类的生活带来无限光彩。

参考文献

[1]魏晓霞.我国大规模风电接入电网面临的挑战[J].中国能源,2010,32(2):19-21.

[2]李安香.海南风力发电的发展现状与未来展望[J].企业导报,2010,(1):137

[3]闰学斌.离网型风力发电的应用前景[J].新能源・农村电气化,2010,01:46-48

[4]任承红,叶文存.绿色能源―风力发电[J].广东科技2009,(206):95-96