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        新能源發(fā)電接入及對電網(wǎng)規(guī)劃的影響

        2021-07-09 12:58:01宋景健
        電子樂園·中旬刊 2021年8期
        關(guān)鍵詞:新能源發(fā)電影響

        宋景健

        摘要:近年來,新能源發(fā)電成為國家能源使用的新途徑,新能源發(fā)電能夠有效彌補石油和煤炭能源減少的問題,同時,新能源相較于石油和煤炭等能源而言對于環(huán)境的污染程度較輕。在當前社會的發(fā)展過程中,對于新能源發(fā)電的需求越來越高,所以要對新能源發(fā)電進行充分了解,重視新能源發(fā)電接入電網(wǎng)帶來的影響,并且根據(jù)實際情況采取合理的措施,將新能源發(fā)電接入對電網(wǎng)規(guī)劃產(chǎn)生的正面影響充分發(fā)揮出來。

        關(guān)鍵詞:新能源發(fā)電;電網(wǎng)規(guī)劃;影響

        1慨述

        新能源也可以叫做非常規(guī)的能源,也就是傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式。主要有:太陽能、風能、地熱能與海洋能等。新能源相較傳統(tǒng)能源的資源有限和環(huán)境污染特點,具有資源豐富,普遍具備可再生特性,可供人類永續(xù)利用,環(huán)保等巨大優(yōu)勢。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展,能源需求不斷增大,新能源開發(fā)利用的腳步在不斷加快,新能源取代傳統(tǒng)能源人類生活發(fā)展物質(zhì)基礎(chǔ)地位是社會發(fā)展必然結(jié)果。能源是人類活動的物質(zhì)基礎(chǔ),傳統(tǒng)能源危機導致能源資源枯竭,環(huán)境污染嚴重,嚴重威脅著人類的生存發(fā)展,本著有限資源和環(huán)境保護的可持續(xù)發(fā)展原則,一場全世界范圍的新能源革命序幕已經(jīng)開啟。電力行業(yè)作為傳統(tǒng)一次能源的最大使用者,需要在這場新能源革命浪潮當中充當先驅(qū)者的角色,大力研發(fā)新能源轉(zhuǎn)換科技,加快新能源開發(fā)綜合利用的腳步。

        2新能源發(fā)電的特點

        2.1大規(guī)模集中發(fā)電

        現(xiàn)在我國的水力發(fā)電和核能發(fā)電全都采用大規(guī)模集中的方式來發(fā)展。舉例來說,核燃料具有相當高的發(fā)電效率,如果應(yīng)用技術(shù)水平較高,則不會對環(huán)境產(chǎn)生較大的影響。但是從另一個方面來看,核電機組運行過程中會產(chǎn)生較大的成本,同時整體結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,在運行之后,大多是在額定狀態(tài)下運行的。先比之下,水力發(fā)電站的成本更低,機組設(shè)備啟動效率高,可以迅速完成一系列制動,所以可以靈活控制發(fā)電量,在豐水期之外也經(jīng)常用于電網(wǎng)調(diào)峰。太陽能和風能具有無污染的特點,儲備糧巨大,但其本身缺乏穩(wěn)定性,在使用過程中表現(xiàn)出了較高的間歇性和波動性,這樣一來,就嚴格限制了其使用頻率和適用范圍,所以限制人們更加傾向于風光互補發(fā)電這種方式。光伏發(fā)電在未來將會走向并網(wǎng),但是由于其自身的不穩(wěn)定性會對整個系統(tǒng)造成巨大影響,所以如果想要應(yīng)用,必然需要考慮相關(guān)規(guī)劃問題。

        2.2分布發(fā)電

        和集中發(fā)電相比起來,分布發(fā)電的概念就是在有需求的一端附近來安裝發(fā)電設(shè)備,運行方式多為自給自足,將多余的電量流入電網(wǎng)使用,并且在配電網(wǎng)系統(tǒng)當中,以平更調(diào)節(jié)作為基礎(chǔ),將電能供給發(fā)電設(shè)施?,F(xiàn)在隨著時代的發(fā)展,微電網(wǎng)和智能小區(qū)的理念悄然興起,所以可以說新能源已經(jīng)和分布式發(fā)電形成密不可分的聯(lián)系,二者的結(jié)合應(yīng)用可以體現(xiàn)出更明顯的優(yōu)勢來,但另一方面來看,其本身也有更加復(fù)雜的發(fā)電特性,一方面風能和太陽能具有一定的波動性,節(jié)點承擔了電源和荷載兩個特點,同時分布式電源也大大復(fù)雜化了電網(wǎng)運行方式,這也給繼電保護工作的開展提出了新的要求。

        3新能源接入對電網(wǎng)規(guī)劃的影響

        在對電網(wǎng)進行規(guī)劃的時候,接入新能源對選擇電網(wǎng)電壓并沒有什么大的影響。風力發(fā)電與光伏發(fā)電常常會受到天氣等自然條件影響,其發(fā)電會呈現(xiàn)出發(fā)電間歇性與波動性,電量變化隨機性大。并且電網(wǎng)會產(chǎn)生沖擊電流,使得電網(wǎng)的頻率出現(xiàn)偏差,電壓出現(xiàn)波動,進而影響穩(wěn)態(tài)電壓分布和無功特性,使電網(wǎng)的不可控性和調(diào)峰容量余度增大,使電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性受到影響。新能源發(fā)電電子裝置會產(chǎn)生一定的諧波和直流分量,當諧波和直流分量注入電力系統(tǒng)后,會引起電網(wǎng)電壓畸變,影響電能質(zhì)量,還會造成電力系統(tǒng)繼電保護、自動裝置誤動作,影響電力系統(tǒng)的安全運行。新能源勢必會取代傳統(tǒng)能源成為人類生存發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),這只是早晚的問題,是社會經(jīng)濟發(fā)展的大勢所趨。當前新能源開發(fā)轉(zhuǎn)化技術(shù)能力還不夠成熟,電力工業(yè)新能源開發(fā)利用還不足以起到主導的作用,但對電量補充和一些偏遠地區(qū)的供電等還是起到很大的作用。新能源發(fā)電本身所具有的波動性,間歇性、不可控、可調(diào)度性差等特點還沒有得到有效解決,在電網(wǎng)接納能力不夠的背景下,新能源發(fā)電并網(wǎng)運行難度大,成本高,同時也會給原有電力系統(tǒng)帶來很多的負面影響。

        對于單項規(guī)模比較大并且發(fā)電比較集中的新能源,其電網(wǎng)規(guī)劃主要的影響因素有兩個方面:①在電力電量的平衡計算中,對出力進行計算。②要重視距離比較遠大功率輸電的經(jīng)濟性與安全性。一般來說,在對核電廠進行出力計算的時候,在電力電量的平衡計算中,通常用的是額定運行狀態(tài)下的參數(shù)來進行計算。在水電廠出力計算的時候,在豐水期一般是在滿載狀態(tài)下進行計算的,在其他的時期一般作為調(diào)峰使用。太陽能的電廠與風電廠出力的隨機性比較強,其波動性也比較大,并且不容易控制,調(diào)度起來比較難,反正就是對電網(wǎng)每個方面的要求都比較高,因此,我們在進行電網(wǎng)規(guī)劃的時候一定要注意。

        新能源發(fā)展中分布式的發(fā)電,能影響到電網(wǎng)規(guī)劃的主要是負荷的預(yù)測,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的確定。分布式新能源發(fā)電對電網(wǎng)規(guī)劃所產(chǎn)生的影響一般在兩個方面:①負荷的性質(zhì)不確定。②分布式新能源發(fā)電使得我國的規(guī)劃設(shè)計人員有了新的思路,設(shè)計規(guī)劃人員在選擇方案的時候多了許多的選擇。其分布特性使電網(wǎng)的規(guī)劃有了許多的方案可以選擇,多了新的方法,變電更加的復(fù)雜。

        4結(jié)束語

        總之,新能源的接入對于電網(wǎng)規(guī)劃來說,產(chǎn)生了很大的影響,這些影響因素我國要根據(jù)新能源的類型來判斷,不同的新能源發(fā)電對于電網(wǎng)的規(guī)劃有著不同的影響。目前電力工業(yè)新能源接入還存在諸多研發(fā)利用問題,新能源的接入可靠性得不到保障,但其快速的發(fā)展和無限的潛能都是讓人欣喜的,人類離不開能源作為物質(zhì)基礎(chǔ),大力加強新能源開發(fā)利用力度,提高新能源轉(zhuǎn)換科技技術(shù),是人類社會發(fā)展的必然趨勢。

        參考文獻

        [1]陳梓翰,楊靖萍,武從海.風電場的機組布局優(yōu)化研究[J].太陽能學報,2016,35(3).

        [2]許昌,楊建川,李辰奇.復(fù)雜地形風電場微觀選址優(yōu)化[J].中國電機工程學報,2017,33(31).

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