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電網(wǎng)規(guī)劃新能源接入影響分析

前言:想要寫(xiě)出一篇引人入勝的文章?我們特意為您整理了電網(wǎng)規(guī)劃新能源接入影響分析范文,希望能給你帶來(lái)靈感和參考,敬請(qǐng)閱讀。

電網(wǎng)規(guī)劃新能源接入影響分析

摘要:對(duì)于電力企業(yè)而言,傳統(tǒng)的發(fā)電方式不夠環(huán)保,將各種新能源科學(xué)合理地接入電網(wǎng)可以很好地應(yīng)對(duì)與日俱增的能源需求,還有助于保護(hù)好我們的環(huán)境。因此文章首先對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃中的新能源接入情況進(jìn)行概述,接著分析新能源電力接入后對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響以及如何與電網(wǎng)規(guī)劃協(xié)調(diào)發(fā)展,以期與行業(yè)內(nèi)相關(guān)人士進(jìn)行分享交流。

關(guān)鍵詞:電網(wǎng)規(guī)劃;新能源;接入;影響

引言

為了更有效地利用新能源,電力企業(yè)要意識(shí)到在電網(wǎng)規(guī)劃中接入新能源的各方面影響,在大面積應(yīng)用新能源發(fā)電模式之前必須要了解不同能源與電力系統(tǒng)結(jié)合的特點(diǎn),評(píng)估電力系統(tǒng)吸收新能源的能力,采用合理的新能源消耗比例和新能源發(fā)電形式,將電網(wǎng)建設(shè)投資經(jīng)濟(jì)學(xué)與新能源消費(fèi)有效協(xié)調(diào),建立起滿足新能源消耗需求的電網(wǎng)規(guī)劃方法,以較低的新能源消耗成本來(lái)提高電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量和效率,獲得相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益,促進(jìn)電力行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

1電網(wǎng)規(guī)劃中的新能源接入情況概述

1.1太陽(yáng)能能源接入

太陽(yáng)能應(yīng)用較為方便,在電網(wǎng)規(guī)劃中的可接入性非常強(qiáng),目前在我國(guó)的絕大部分地區(qū)的用電領(lǐng)域都可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。我國(guó)有80%的地區(qū)太陽(yáng)能資源富饒,主要分布在西北地區(qū),東部沿海的許多城市相對(duì)較少,此外由于太陽(yáng)能發(fā)電受天氣影響波動(dòng)性較大,因此無(wú)法保障電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。但太陽(yáng)能作為自然資源中較易獲取的資源,在電力行業(yè)仍具有很大的發(fā)展?jié)摿?,隨著科技的不斷進(jìn)步,經(jīng)過(guò)不斷的實(shí)踐優(yōu)化,在電網(wǎng)規(guī)劃中太陽(yáng)能能源的應(yīng)用將會(huì)更加常見(jiàn)。

1.2風(fēng)力能源接入

風(fēng)力是一種清潔能源,在新能源發(fā)電領(lǐng)域中占有比較大的優(yōu)勢(shì),在我國(guó)的大部分平原丘陵地區(qū)利用風(fēng)力發(fā)電可以獲得較好的投資收益和環(huán)境效益,具有很高的發(fā)展價(jià)值,特別是在風(fēng)力強(qiáng)勁的北方地區(qū),建立起有效的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),不僅建設(shè)工期短、投資成本低,能夠降低傳統(tǒng)資源的消耗,滿足該地區(qū)對(duì)電力的需求,而且還可以為其他行業(yè)提供動(dòng)力需求。但風(fēng)力發(fā)電自身輸出的電流具有不穩(wěn)定性,因此同一個(gè)地區(qū)不能單獨(dú)只依靠風(fēng)力發(fā)電方式,必然需要與其他能源合理組合利用[1]。

1.3水力能源接入

根據(jù)我國(guó)水能資源普查結(jié)果的顯示,水資源儲(chǔ)量豐富,在現(xiàn)有技術(shù)體系下可供開(kāi)發(fā)利用的水能資源也十分可觀,具有相當(dāng)大的發(fā)展和利用空間,特別是南方的水力資源豐富,加上地勢(shì)優(yōu)勢(shì)容易產(chǎn)生強(qiáng)大的水動(dòng)能,利用水流過(guò)程中產(chǎn)生的重力進(jìn)行發(fā)電,發(fā)電效率很高且能夠循環(huán)利用,清潔無(wú)污染,環(huán)保又節(jié)能,在發(fā)電領(lǐng)域有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。但是水力發(fā)電易受地域限制以及季節(jié)性降水的影響,例如長(zhǎng)江上游的高山深谷地區(qū)在雨季時(shí)可提供豐富的電能資源,中下游多丘陵平原,水動(dòng)力不足,電力產(chǎn)量明顯下降,冬季和干旱時(shí)期的發(fā)電量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

2新能源電力接入后對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響

2.1基于新能源發(fā)電模式對(duì)電網(wǎng)造成的影響

一種是大規(guī)模集中發(fā)電,供電量大,供電穩(wěn)定,投資收益高,目前我國(guó)的水力和核能發(fā)電全都采用這種模式,但是電網(wǎng)規(guī)劃較為復(fù)雜,對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的要求也更嚴(yán)苛,其影響主要體現(xiàn)在電力電量平衡計(jì)算和大功率遠(yuǎn)距離輸送的實(shí)現(xiàn),在電源規(guī)劃與變電站的布點(diǎn)規(guī)劃中,需要考慮眾多因素,而且對(duì)于輸電通道、輸電線路容量的規(guī)劃要求高,要保證距離遠(yuǎn)的、大功率輸電的安全性及經(jīng)濟(jì)性;另一種是分布式發(fā)電,能適用于大范圍地區(qū),在有需求的一端附近來(lái)安裝發(fā)電設(shè)備,以平更調(diào)節(jié)作為基礎(chǔ),在滿足自身運(yùn)行后可分配電能到電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行供電。這種發(fā)電模式對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響主要體現(xiàn)在負(fù)荷預(yù)測(cè)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu),其中的負(fù)荷預(yù)測(cè)能夠影響電網(wǎng)規(guī)劃的整體發(fā)展方向,給予電網(wǎng)規(guī)劃更多的可能性,例如對(duì)電網(wǎng)升級(jí)改造、新建線路和變電站等,但同時(shí)也大大復(fù)雜化了電網(wǎng)運(yùn)行方式。因此電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)人員要掌握新能源發(fā)電特性,探明新能源的分布規(guī)律和儲(chǔ)量,分析電能需求,準(zhǔn)確預(yù)測(cè)負(fù)荷和負(fù)荷的分布、結(jié)構(gòu)等,在此基礎(chǔ)上對(duì)新能源并網(wǎng)進(jìn)行模擬,進(jìn)而調(diào)整和完善新能源電網(wǎng)規(guī)劃方案,進(jìn)一步完善電網(wǎng)結(jié)構(gòu),在發(fā)電領(lǐng)域進(jìn)行合理有效的創(chuàng)新[2]。

2.2對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的影響

一是對(duì)電網(wǎng)調(diào)度的影響,相較于傳統(tǒng)發(fā)電方式來(lái)說(shuō),新能源發(fā)電隨機(jī)性較強(qiáng),基于風(fēng)力和水力建設(shè)的發(fā)電廠發(fā)電能力無(wú)法精確測(cè)定,作為電源的可靠性較差,電網(wǎng)需要更多的備用電源和調(diào)峰容量,且大規(guī)模風(fēng)電接入后往往會(huì)增加電網(wǎng)調(diào)度的難度,使得電網(wǎng)運(yùn)行變得更加復(fù)雜和低效;二是會(huì)影響整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的功率平衡,新能源并網(wǎng)后與常規(guī)電網(wǎng)的發(fā)電機(jī)組有功能調(diào)節(jié)等產(chǎn)生沖突,無(wú)法維持電網(wǎng)功率的平衡,從而對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生沖擊;三是對(duì)電網(wǎng)潮流的影響,由于整個(gè)電網(wǎng)潮流注入功率多元化,新能源并入電網(wǎng)的方式以及規(guī)模不同,影響對(duì)電網(wǎng)損耗的監(jiān)控,增加電網(wǎng)運(yùn)行的電能損耗。因此要建立系統(tǒng)綜合的評(píng)價(jià)體系,根據(jù)接入形式、新能源出力場(chǎng)景等進(jìn)行計(jì)算分析,分析電源結(jié)構(gòu)、布局和性能、系統(tǒng)運(yùn)行性能,了解新能源接入的難點(diǎn)、要點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn),并從經(jīng)濟(jì)實(shí)力和電網(wǎng)技術(shù)水平來(lái)提高其可行性和有效性,使新能源與常規(guī)能源、電網(wǎng)協(xié)同發(fā)展。

2.3對(duì)電網(wǎng)電壓的影響

新能源大規(guī)模接入后,占據(jù)了電網(wǎng)發(fā)電量的較大比例,大量發(fā)電設(shè)備并網(wǎng)運(yùn)行,雖然對(duì)電網(wǎng)電壓選擇影響較小,但在一定程度上影響著電網(wǎng)內(nèi)的電壓控制,會(huì)給電網(wǎng)帶來(lái)電壓波動(dòng)、畸變率、閃變等問(wèn)題。例如光伏發(fā)電的電量變化有一定的隨機(jī)性,電網(wǎng)會(huì)出現(xiàn)沖擊電流,影響到穩(wěn)態(tài)電壓與無(wú)功特性,造成電網(wǎng)的調(diào)峰容量余度變大;太陽(yáng)能發(fā)電時(shí),受光照變化會(huì)出現(xiàn)缺額現(xiàn)象,影響該地區(qū)的電壓質(zhì)量;水力發(fā)電電壓較高,但穩(wěn)定性較差。因此在進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃的時(shí)候,要正視大量新能源接入對(duì)電網(wǎng)的正反兩方面的影響,不僅要做好新能源入網(wǎng)后電能質(zhì)量的檢測(cè)工作,重視遠(yuǎn)距離和超遠(yuǎn)距離的輸電技術(shù)和輸電安全,而且應(yīng)該優(yōu)化新能源接入的電網(wǎng)技術(shù),保證大規(guī)模新能源接入電網(wǎng)后的電能質(zhì)量。

2.4對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃改革的正面影響

以往我國(guó)的發(fā)電方式主要靠煤炭燃燒,由于用電量較高,在長(zhǎng)時(shí)間的消耗后煤炭資源也逐漸面臨短缺問(wèn)題,加之煤礦開(kāi)采深度不斷加深也造成我國(guó)的生態(tài)環(huán)境不斷惡化,嚴(yán)重影響我國(guó)的國(guó)際形象,制約本國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此新時(shí)代的電網(wǎng)規(guī)劃不僅是要解決配電網(wǎng)問(wèn)題,而且要有效降低國(guó)家電網(wǎng)對(duì)于傳統(tǒng)能源的依賴性,提高電網(wǎng)的供電效率和環(huán)保性,新能源的接入恰好符合我國(guó)電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展最新理念,風(fēng)力、水力、太陽(yáng)能等發(fā)電方式也有效地改善了我國(guó)原有的電網(wǎng)規(guī)劃缺陷,有利于促進(jìn)電力行業(yè)的健康長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展[3]。

3結(jié)語(yǔ)

綜上可以看出,各能源的發(fā)電形式都具有其優(yōu)勢(shì)和局限性,但對(duì)于電力行業(yè)和環(huán)保事業(yè)來(lái)說(shuō)依然具有很高的發(fā)展價(jià)值。受限于我國(guó)的地形和氣候條件影響,電網(wǎng)規(guī)劃中的新能源接入任重而道遠(yuǎn),大規(guī)模的、安全而又穩(wěn)定的新能源發(fā)電模式還需進(jìn)一步研究深入,因此在電網(wǎng)規(guī)劃階段,可根據(jù)它們的特點(diǎn)進(jìn)行合理開(kāi)發(fā),有效增加使用頻率和適用范圍,以便更好地滿足國(guó)家發(fā)展對(duì)于電力的持續(xù)性增長(zhǎng)需求,為經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)和日常生活提供重要的保障和動(dòng)力。

參考文獻(xiàn)

[1]朱思曈,姜浩濰.基于新能源協(xié)同發(fā)展的電網(wǎng)規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)探討[J].中國(guó)設(shè)備工程,2019(4):179-180.

[2]文鈺.新能源電力接入對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2019(19):137-138.

[3]高宇.淺析新能源發(fā)電接入及對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2018(31):196-197.

作者:高振亞 單位:廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司湛江供電局

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