新能源发电项目消纳能力研究综述
我国新能源消纳困难的原因及其对策

我国新能源消纳困难的原因及其对策我国新能源消纳困难的原因之一是供需不平衡。
由于新能源的特点,其供应与需求之间存在一定的不匹配性。
一方面,我国新能源发电能力得到了迅猛的增长,尤其是风电和光电,但其消费需求的增长速度无法跟上。
我国传统能源如煤炭、石油和天然气的需求仍然较大,其发电能力的满足逐渐丧失了优势,导致新能源消纳能力的不足。
对此,政府可以通过加强供需规划和调度,提高新能源发电的可预测性和调节能力,以实现供需平衡。
我国新能源消纳困难的原因之二是输电、储能和供应链建设不足。
新能源发电主要分布在偏远地区,而传统能源发电主要集中在经济发达地区,导致新能源发电与消费之间的距离较远。
新能源的不稳定性和间歇性也增加了其输电和储能的难度。
在供应链方面,由于资源分散和采购成本高,以及缺乏相关设施和技术支持,我国新能源消纳面临较大的困难。
为了解决这些问题,政府应加大对输电和储能的投资力度,完善相关设施和技术,提高能源消纳的可靠性和效率。
我国新能源消纳困难的原因之三是缺乏有效的市场机制。
我国的能源市场仍然处于起步阶段,而且存在许多不完善的地方,例如缺乏统一的市场规则和价格机制,缺乏有效的市场竞争机制等。
这导致新能源的价格无法与传统能源竞争,也限制了新能源发电企业的盈利能力,进而影响了新能源消纳的积极性。
为了改善这一情况,政府应加快能源市场改革步伐,建立健全的市场机制,提高新能源的竞争力和市场容纳能力。
我国新能源消纳困难的原因之四是缺乏政策支持和财政补贴。
尽管我国政府在新能源领域制定了一系列支持政策和财政补贴措施,但由于政策的实施效果不尽如人意,一些企业和项目仍然面临着较大的困难。
财政补贴的稳定性和可持续性也存在问题,导致一些企业缺乏长期的投资信心。
为了解决这个问题,政府应加大政策支持和财政补贴的力度,提高其可预测性和可持续性,支持新能源企业的发展和消纳能力的提升。
我国新能源消纳困难的原因主要包括供需不平衡,输电、储能和供应链建设不足,缺乏有效的市场机制,以及缺乏政策支持和财政补贴。
电力系统中的可再生能源消纳问题

电力系统中的可再生能源消纳问题随着能源危机的日益严重,全球对可再生能源的需求不断增加。
作为一种环境友好、可持续发展的能源类型,可再生能源的消纳成为电力系统运行中的一大挑战。
本文将探讨电力系统中可再生能源消纳的问题,并提出一些解决方案。
一、可再生能源带来的挑战可再生能源的特点是不稳定和间断性。
太阳能和风能是最常见的可再生能源,但它们都受到天气因素的影响。
例如,夜晚太阳能发电效率低下,而风力发电则受风速的限制。
因此,可再生能源的消纳需要电力系统具备强大的调节能力。
此外,可再生能源的分布不均衡也带来了挑战。
太阳能资源主要集中在赤道地区,而风能资源则主要分布在沿海地区。
因此,距离能源消费中心较远的地区面临着可再生能源消纳的困难。
二、提高可再生能源消纳的技术方案1. 储能技术储能技术是解决可再生能源不稳定性和间断性的重要手段。
目前,流行的储能技术主要包括电池储能、抽水蓄能和氢能储存等。
通过将多余的可再生能源转化为储能,再在需要的时候释放出来,可以提高电力系统的稳定性和可靠性。
2. 灵活调度灵活调度是指根据可再生能源的变化情况,及时调整发电机组的运行状态。
通过合理安排发电机组的出力,可以更好地匹配电力需求和可再生能源的供给。
此外,灵活调度还包括电力系统的负荷曲线优化和电网调控等方面的工作。
3. 多能源互补多能源互补是指通过结合多种能源来源,降低可再生能源占比过高对电力系统的影响。
例如,将太阳能和风能与传统的火电和水电相结合,形成一个多能源供给体系。
通过相互补充,可以提高电力系统的可用性和可靠性,降低可再生能源的消纳难度。
三、解决可再生能源消纳问题的政策和措施为了解决可再生能源消纳的问题,各国纷纷出台相关政策和措施。
主要包括以下几方面:1. 国家政策支持各国政府可以通过出台支持可再生能源发展的政策,鼓励投资者增加可再生能源的开发和利用。
例如,提供税收优惠、补贴和购电政策等,降低可再生能源的成本,吸引更多投资。
新能源消纳

新能源消纳新能源消纳是指将可再生能源转化为电能或热能,并供给社会各个领域的能量需求。
由于可再生能源具有环境友好、持续性强等特点,所以近年来,各国纷纷加大对新能源消纳的力度。
首先,新能源消纳在电力领域具有广阔的应用前景。
随着经济的发展和人口的增长,电力需求不断增加。
而传统的能源如煤炭、石油等存在着资源有限、污染大等问题,无法满足人们对能源的需求。
因此,新能源的消纳将成为未来电力行业的重要发展方向。
例如,利用太阳能光伏发电技术,可以将太阳辐射能转化为电能,供应给城市居民和工业企业使用。
此外,风能、水能等新能源也可以通过相应的技术转化为电能,供给国家电网。
其次,新能源消纳在交通领域具有重要意义。
随着汽车数量的快速增长,传统的石油能源已经无法满足交通运输的能量需求。
石油资源丰富程度的不同导致石油价格不稳定,交通成本居高不下。
为了解决这一问题,各国纷纷推广新能源汽车。
例如,电动汽车利用电能替代石油能源,减少了对有限资源的依赖,降低了运输成本,同时减少了对环境的污染。
此外,利用氢能作为燃料也是新能源汽车的一种发展方向。
氢燃料汽车具有能量密度高、储运方便等优势,可以成为未来燃料汽车的重要替代品。
再次,新能源消纳在建筑领域也有着广泛的应用前景。
随着城市建设的不断扩大,建筑能耗问题日益凸显。
而传统的能源供应方式无法满足建筑的能耗需求,同时也会对环境产生较大的影响。
因此,新能源的消纳在建筑领域具有重要意义。
例如,利用太阳能光热技术,可以将太阳能转化为热能,为居民提供舒适的生活环境。
此外,利用地源热泵等技术,可以将地下的地热能转化为热能供应给建筑。
这些新能源消纳技术不仅可以减少对传统能源的依赖,降低能耗,还可以为居民提供舒适环保的生活条件。
总之,新能源消纳是未来能源发展的重要方向。
通过将可再生能源转化为电能、热能,并供给电力、交通、建筑等领域的能量需求,可以解决能源紧缺、环境污染等问题。
同时,新能源消纳也促进了能源技术的进步和产业的发展,为可持续发展提供了重要支撑。
新能源消纳情况报告

新能源消纳情况报告根据最新的数据分析和研究结果,以下是关于新能源消纳情况的报告:近年来,随着全球对可持续发展和环境保护的日益关注,新能源的消纳问题成为全球能源领域面临的重要挑战之一。
新能源消纳是指将由可再生能源(如风能、太阳能、水能等)和其他清洁能源(如核能)所产生的电力有效地融入电网,以满足日益增长的电力需求。
在世界范围内,许多国家都积极推动新能源的发展和应用,以减少对传统化石能源的依赖,提高能源供应的安全性,并减少对环境的不良影响。
然而,新能源消纳面临着诸多挑战和限制。
首先,新能源发电的不稳定性是新能源消纳的主要限制因素之一。
由于天气条件、季节变化以及能源资源的地域分布等原因,新能源发电的产量波动较大,无法像传统发电厂那样实现恒定的供电能力。
这就要求在消纳新能源时,电力系统需要具备强大的灵活性和调整能力,以平衡供求关系。
其次,电网的建设和升级也是新能源消纳的难点之一。
由于新能源发电通常发生在偏远地区或离主要用电区较远的地方,需要大规模的电网输电线路来将电能输送至用电者。
然而,在许多国家,电网基础设施的建设滞后,输电线路容量不足,面临着电力输送损耗大、输电效率低和输电风险增加的问题。
此外,市场机制和政府政策也对新能源消纳产生重要影响。
要实现新能源消纳,需要建立合理、灵活的市场机制,以便新能源发电能够与传统发电方式公平竞争。
同时,政府需要出台支持政策,包括对新能源发电的补贴和优惠政策,以鼓励投资者和能源公司加大新能源项目的建设和运营。
针对新能源消纳问题,各国已经采取了一系列的措施。
例如,通过技术创新和研发投入,不断提高新能源发电设备的效率和可靠性;加强电力系统规划,提早准确预测新能源发电的波动性,以便合理安排电力调度和储能设施的运行;加快电网升级和扩建,增加输电线路容量和负荷能力;制定和完善相关的市场机制和政策,为新能源消纳提供更好的市场环境和政策支持。
综上所述,新能源消纳是当今能源领域面临的重要挑战之一。
电力系统中的新能源消纳技术

电力系统中的新能源消纳技术随着全球对可再生能源的需求不断增长,新能源的消纳成为电力系统面临的一项重要挑战。
新能源消纳技术的发展和应用对于实现可持续能源发展、降低能源消耗和减少污染排放具有重要意义。
本文将从电力系统调度、储能技术和智能配电网三个方面探讨电力系统中的新能源消纳技术。
一、电力系统调度电力系统调度是保证电力供应平衡的重要手段。
在传统的电力系统中,主要基于化石燃料的发电形式,因此电源的调度相对较为稳定。
然而,新能源具有波动性和间歇性的特点,这给电力系统调度带来了新的挑战。
为了更好地消纳新能源,电力系统调度需要更加灵活和智能化。
一种有效的解决方案是通过建立预测模型,对新能源发电的波动性进行准确预测。
利用先进的数据分析算法和智能化系统,可以根据历史数据、天气预报和负荷需求等因素,预测未来新能源的供给情况,并进行相应的调度安排。
另外,灵活的电力市场机制也对新能源消纳技术起到重要作用。
通过市场化的机制,鼓励清洁能源发电和能源消纳技术的应用,提高新能源在电力系统中的竞争力。
同时,通过电力系统调度的灵活性,可以根据实际情况在各个电源之间进行合理配置,从而实现新能源的最大程度消纳。
二、储能技术储能技术是解决新能源波动性的关键。
传统的储能技术主要包括水电站、抽水蓄能和蓄电池等。
然而,随着新能源规模的不断发展,传统的储能技术已经无法满足需求。
新能源消纳技术的一个重要发展方向是电力系统中的大规模储能技术,如氢能储能、压缩空气储能和电力储能等。
这些储能技术可以将新能源产生的电能转化为其他形式的能量,以备不时之需。
通过将储能与新能源发电系统相结合,可以在新能源供应不足或波动较大的情况下,为电力系统提供稳定的备用电源。
此外,分布式储能系统也是新能源消纳技术的重要组成部分。
通过在用户侧或分布式发电系统中安装储能设备,可以将新能源的产生与消耗进行有效地匹配。
这种分布式储能系统可以提高电力系统的供电可靠性和稳定性,减少输电损耗,同时也为用户提供更灵活的用电选择。
计算和评价电网消纳新能源能力的方法研究

计算和评价电网消纳新能源能力的方法研究准确衡量电网消纳新能源的能力是进行新能源规划、电网运行方式和调度计划安排的基础。
本文在总结现有的评价电网消纳新能源能力方法的基础上,提出了一种分析计算电网消纳新能源能力的新方法。
该方法是以电网年内消纳的新能源发电量作为评价指标,且该发电量是根据全年365天的开机平衡、逐小时的电力电量平衡及合理安排抽水蓄能运行方式计算的。
根据该方法计算的电网年内消纳的新能源发电量的变化情况,可以确定新能源发电装机的合理规模。
该方法与常规方法相比,能够大幅度地提高计算电网消纳新能源数量的准确性。
该方法对准确评价电网消纳新能源电量的能力及制定新能源发电规划具有指导意义。
标签:新能源;消纳能力;开机平衡;发电量引言大规模新能源的开发和利用一直是世界各国普遍关注的焦点。
当新能源发电装机规模较小时,电力系统能够充分消纳新能源的并网电量;而当新能源发电装机达到一定规模后,由于部分新能源电站出力具有间歇性、波动性等特点,能否完全被消纳取决于电力系统的电源结构、电网状况、负荷特性等客观条件。
如果电网内新能源发电装机容量超越这些客观条件,将导致电网运行困难,且出现新能源发电量不被电网消纳的情况;如果新能源电站装机过小,又不能充分利用新能源。
因此,必须正确评估电网对新能源发电量的消纳能力,指导新能源电站的规划和建设,取得经济效益、环保效益和社会效益的统一。
在评估电网消纳新能源的能力时,目前国内采用的常规方法,是以设计水平年或典型季节的电网典型日的负荷及峰谷差为边界条件计算电网的调峰裕度;进一步根据典型日新能源电站增大峰谷差的值占新能源电站装机容量的比例系数,确定电网可接纳新能源发电的装机容量。
常规方法较为粗放,且不合理,主要体现在两个方面:首先,从电网调峰裕度看,即使相同的开机方式,每日的调峰裕度也是不同的,且每日新能源增大峰谷差的值占新能源装机容量的比例系数也不同。
以典型日的负荷及峰谷差为边界条件将造成计算结果误差颇大;其次,开发新能源,特别是风电和太阳能,主要目的是获得电量效益,减少化石燃料的消耗量,提高环保效益,而常规方法并不能得出电网一年内消纳新能源发电量的准确数量。
我国新能源消纳困难的原因及其对策
我国新能源消纳困难的原因及其对策新能源是指太阳能、风能、水能等可再生能源,具有环保、可持续的特点,是能源领域中的重要发展方向。
随着我国新能源产能的不断提升,新能源消纳问题逐渐凸显出来,成为当前能源领域的一个热点问题。
我国新能源消纳困难的原因主要包括系统规划不足、能源互联不畅、用电侧需求下滑、市场机制不健全等方面。
为了解决这一问题,需要采取一系列对策,包括加强系统规划、优化能源互联、拓展用电侧需求、健全市场机制等方面的措施。
一、制约我国新能源消纳的原因1. 系统规划不足目前,我国新能源消纳普遍存在规划不足的问题,导致新能源开发和消纳之间的不匹配,出现了“弃风弃光”现象。
一方面,项目建设过度依赖政策导向,存在盲目跟风和重复建设的情况;缺乏系统性规划,无法合理安排新能源的发展区域、规模和时间,导致新能源消纳困难。
2. 能源互联不畅我国能源互联问题主要表现在电网缺失、电网规模不足和电力系统规模过小等方面。
这些问题导致新能源发电无法通过电网传输,造成了资源的浪费和电网的积压。
3. 用电侧需求下滑当前,我国经济结构调整和产业升级导致用电侧需求出现下滑,工业和建筑用电弹性下降、能源消费效率提升,使得电力市场需求不足,加大了新能源消纳难度。
4. 市场机制不健全目前我国电力市场机制尚未完善,存在价格机制不合理、市场主体不活跃、交易体系不健全等问题。
这使得新能源难以实现市场化运行和消纳,进一步加大了消纳难度。
二、解决我国新能源消纳困难的对策要解决新能源消纳困难,首先需要制定合理有效的规划。
这包括确定上下游产业链衔接合理的新能源规划,同时确保不重复建设和盲目跟风。
还需要结合地理、气候等因素,科学制定新能源开发和消纳的地区规划,避免片面追求规模和速度。
为了解决新能源消纳困难,必须不断优化能源互联。
这包括加快电网建设,提高电网的负荷能力和承载能力,全面推进跨省跨区电力输送通道项目,加强智能电网建设,推动电力系统规模化、网络化和智能化。
电力系统新能源发电与消纳技术研究
电力系统新能源发电与消纳技术研究随着全球对环境保护和可持续发展的关注不断增加,新能源发电逐渐成为世界各国能源转型的重要方向。
然而,新能源的大规模消纳仍然是一个具有挑战性的问题。
如何合理高效地将新能源纳入电力系统,成为了当前电力行业亟需解决的难题。
本文将针对电力系统新能源发电与消纳技术展开研究,分析当前面临的问题,并提出对策和建议。
首先,我们需要认识到新能源并非完全可控能源,与传统能源不同,新能源的发电输出受天气、季节等因素的影响较大,这给电力系统的调度和运行带来了一定困难。
针对这一问题,我们可以采取多种技术手段来提高电力系统对新能源的预测和调度能力。
一方面,利用大数据分析和人工智能技术,对气象数据进行精确预测,从而提前做好调度准备。
另一方面,通过完善传统发电机组的技术改造,提高其灵活性和响应速度,从而更好地适应新能源的间歇性特点。
其次,电力系统新能源发电与消纳面临的另一个重要问题是输电和储能技术的不足。
新能源发电主要依赖于风能和太阳能,这些能源的集中分布和波动性使得输电线路的负荷能力成为了制约新能源消纳的瓶颈。
为此,我们可以采取多种手段来优化输电系统。
一方面,加大对输电线路的升级改造力度,提高其输电能力和可靠性。
另一方面,引入柔性输电技术,如高温超导输电技术,可以提高输电效率,减少输电损耗。
此外,新能源储能技术的发展也是解决消纳问题的有效途径。
通过建设大规模的储能设施,可以将新能源的过剩电力转化为其他形式的储能,供电系统需求时进行释放,从而实现电力的平衡供应。
同时,随着电动汽车的普及和快速发展,电力系统的负荷结构发生了较大的变化,这对安全稳定运行提出了新的挑战。
为了更好地适应电动汽车带来的负荷波动,我们可以通过智能充电技术来实现对负荷的动态调整。
智能充电系统可以利用信息网络和数据分析,根据负荷需求和电网运行状态,进行充电功率的优化调控,以避免对电网造成过大压力。
此外,也可以通过与储能技术的结合,将电动汽车作为移动储能装置来使用,实现对电力系统负荷的可调度性。
可再生能源消纳及电力系统稳定研究
可再生能源消纳及电力系统稳定研究随着全球对可再生能源的需求不断增加,电力系统也面临着新的挑战。
可再生能源,如太阳能和风能等,具有环保、可再生的特点,在能源转型中扮演着重要角色。
然而,可再生能源的不稳定性和难以预测性使得其大规模消纳成为一个难题。
本文将探讨可再生能源消纳及电力系统稳定研究的重要性和挑战,并探讨一些解决方案。
一、可再生能源消纳的重要性1.1 环境保护与减排需求可再生能源在电力生产中占据了越来越重要的地位,因为其对环境的影响相对较小,减少了对化石燃料资源的依赖,并有助于减少温室气体的排放。
随着全球对气候变化和环境保护的关注增加,可再生能源的消纳成为实现碳中和和可持续发展的关键一步。
1.2 多样化能源供应传统的电力系统主要依赖于煤炭、石油和天然气等化石燃料,而可再生能源的消纳可以实现能源供应的多样化。
通过引入可再生能源,可以降低对有限资源的依赖,弥补传统能源的不足,提高能源供应的可靠性和韧性。
二、可再生能源消纳的挑战2.1 不稳定性和难以预测性可再生能源的不稳定性和难以预测性是目前消纳的主要挑战之一。
太阳能和风能等可再生能源的发电量受天气和季节等因素的影响,存在间歇性和不可控性。
这种不稳定性给电力系统运行带来了不确定性,并对电力系统的稳定性造成了挑战。
2.2 电力系统稳定性问题大规模消纳可再生能源对电力系统的稳定性提出了新的要求。
由于太阳能和风能等可再生能源的波动性,电力系统可能面临频繁的电压和频率波动,甚至可能导致系统崩溃。
此外,由于可再生能源的分布不均,远离负荷中心的可再生能源可能导致输电线路的电压降低和输电损耗的增加。
因此,电力系统的稳定性问题需要得到充分考虑。
三、可再生能源消纳及电力系统稳定研究解决方案3.1 高效电网规划与建设为了实现可再生能源消纳的可靠性和可持续性,需要进行高效的电网规划与建设。
这包括合理布局输电线路、变电站和储能设施等,以提高可再生能源的接入能力和电力系统的稳定性。
新能源发电消纳瓶颈的解决措施探讨
新能源发电消纳瓶颈的解决措施探讨摘要:随着经济社会的迅猛发展,新能源不仅给国民生活以及社会生产带来极大程度上的便利,同时也产生一系列能源问题。
尤其是在风力发电以及光伏发电方面,新能源消纳的问题尤为严重。
在此背景下,公众开始高度重视这一问题,并着手针对这类问题进行研究分析,以期新能源消纳在未来能够得到更好的解决。
关键词:新能源消纳;关键因素;解决措施引言能源是现代社会持续运行的基础,是人类生产生活的动力来源。
能源问题历来和经济发展、生态环境、气候变化等息息相关,为了确保能源安全,积极应对生态环境变化,推行可持续发展的新能源已经成为社会的普遍共识。
因为各种各样的因素影响,新能源消纳问题一直是推行新能源普及战略的重大难题。
各种矛盾的凸显已经引起了各界的广泛关注。
1新能源消纳的机理分析电力系统的规模发展到一定程度后,系统的自身调节能力关键取决于电源结构,新能源相比与传统能源而言,不仅体现在对生态环境的友好性,而且体现出了巨大的价格优势。
对于车主用户而言,新能源汽车和燃油汽车相比,出行成本可以降低20%以上。
但这一过程目前仅仅是电网向车载电池输出能量,能量的传输只是单向传输,并不能有效解决电网侧新能源的消纳问题。
相比常规的蓄水消纳控制或飞轮储能技术,电动汽车的电池储能具有更强的可操作性,对新能源调节幅度更广,而且更加灵活。
但目前电源总体的调节性能依然取决于火电调峰能力。
灵活调节的电源在数量和规模上依然处于弱势。
另外,利用新能源汽车消纳剩余电能需要结合各个地区末端电网供电的具体现状实行不同的方案。
在规划时要注重可靠性和供电质量等问题,配网末端建设储能充放电站的方案要综合考虑项目的经济性、安全性、可靠性及充电桩设备选型等。
2新能源消纳中的关键因素2.1 技术因素针对新能源消纳这些问题进行具体讨论时,如何针对消纳进行更好的解决是关键点。
科学技术无论在任何时候,都属于第一生产力。
技术对于新能源在消纳方面的能力而言起到至关重要的影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
新能源发电项目消纳能力研究综述
摘要:随着世界经济的发展,常规化石能源供应不足的情况日益凸显,环境污
染问题越来越严重,开发和利用新能源有助于缓解能源供应和环境问题所带来的
压力,新能源具有清洁、可再生、对环境友好等特点,不会导致一系列棘手的生
态及经济问题。
对于新能源的大规模开发与利用,是保障我国能源安全、优化一
次能源结构、发展低碳经济的重要举措,其中风力发电和光伏发电己经成为发展
最快、技术最成熟、商业化前景最好的清洁能源开发方式。
关键词:风力发电;光伏发电;消纳能力;调峰约束;容量约束
1引言
与水电、火电等常规电源相比,风能、太阳能等新能源发电最根本的不同点
在于其有功出力的随机性、间歇性、波动性。
这一特点造成了新能源大规模开发
面临的接入、调度、对电网运行的影响及消纳困难等一系列问题。
针对上述情况,本文研究分析了影响新能源接入的各种因素,对于地方电网新能源发电接入具有
重要指导意义。
2新能源消纳能力影响因素
新电源最大消纳能力的确定,是以多种约束条件为基础综合考虑计算所得出
的结果。
图1总结了限制新能源消纳能力(主要为风电和光伏)的约束条件,总结
来看,大致概括为以下几类:
(1)电网结构。
不同的电网结构拥有不同的输送能力和对外界电网联络的能力,具有外送通道的电网具有着更高的调峰能力,而过低的线路传输功率则会反过来
限制新能源的消纳水平。
(2)负荷特性。
系统的负荷特性尤其是峰谷差和最小负荷等因素直接决定了新
能源允许接入电网的容量。
(3)电网短路容量。
电网的短路容量大表明电网网络强,对外界因素变化的抵
抗力较高,而且,电网的短路容量裕度也是决定电网消纳能力的重要指标。
(4)电网调峰能力。
电网良好的调峰能力是保证电网功率平衡的重要前提,也
是决定电网消纳能力的先决条件。
(5)新能源接入电网后的稳定性。
新能源并网后对电压偏差和电能质量等都造
成负面的影响,进而限制了电网的消纳能力。
(6)新能源出力特性。
新能源出力有着明显的不可控和不可预知性,这就使新
能源并网时必须有常规能源为其提供补偿,进而限制了电网的消纳能力。
2.1电网结构
电网结构主要从几个方面影响着地区电网的消纳能力,分别为变电站和线路
容量约束、电力线路廊道约束和间隔约束等。
2.2电网短路容量
对于有新能源并网的电网短路电流由两部分组成,分别来自于大电网和新能
源电源。
为了保证电网的安全运行,总的短路电流不应超过允许的最大短路电流。
否则,系统必须通过限流装置来供电。
对于以逆变器方式接入主网的新能源来说,来自短路容量方面的限制则要小
的多。
美国可再生能源国家实验室曾做过关于新能源于电网之间交互影响的研究。
结果表明,当发生单相和三相故障时,以逆变器方式接入的新能源电源对短路电
流的贡献很小,短路电流主要来自主网。
2.3调峰能力
电网的调峰能力是决定电网消纳新能源容量的主要因素。
电网必须具备足够
的调峰能力,才能平抑新能源机组的出力波动,保障电网及新能源电厂的可靠运行。
因此新能源的消纳能力与电网剩余的调峰容量裕度有着直接的关系,具体表
现在以下三个方面:
(1)由于运行需要或者电网事故,区域电网完全独立运行时,为了保证区域电
网频率稳定且接近工频,需要区域电网有功趋于恒定,此时需要系统有足够的调
峰能力,以保证在有功波动的情况下能够进行迅速调节。
(2)当区域电网为受端电网时,由于负荷急剧增加,而大网又无法更多的供给,此时需要系统有足够的调峰能力来迅速增加有功出力,以保证区域电网频率稳定,避免低频低压减载动作。
(3)当区域电网为送端电网时,由于负荷急剧降低,同时向大网的输送容量受限,此时需要系统有足够的调峰能力来迅速降低有功出力,以保证区域电网频率
稳定,避免高频切机动作。
电网剩余的调峰容量裕度则主要取决于电网本身的调峰能力和调峰需求。
电网的调峰能力主要取决于地区电网内的电源特性和组成。
通常来说水电机
组出力调整范围大,调整速度快,同时水电厂的运行成本低,因此水电厂在大电
网尖峰时刻加大出力,为系统提供调峰、调频事故备用等服务。
而火电因为受锅炉、汽轮机最小技术出力等条件制约,出力调整范围较小,而且锅炉、汽轮机等
设备受交变应力的限制,调整速度较慢,一般凝汽式机组每分钟仅可调整装机容
量的1%左右。
因此对于水电机组占比较大的电网,其相对应的调峰能力一般远
大于常规电网。
电网的调峰需求主要取决于电网负荷特性和新能源的出力特性。
具有较小峰
谷差的电网对电网调峰能力的需求则更小,为消纳新能源并网而留有的电网调峰
容量则越多。
对于新能源发电来说,其一个显著的特点是出力的不稳定和间歇性。
这一特性导致其将会有很大的可能恶化电网现在的峰谷差,导致电网剩余调峰能
力降低,进而影响未来的消纳能力。
2.4电能质量
随着大规模新能源的接入,如电力谐波、电压闪变和三相不平衡等电能质量
问题变得愈加突出,这些问题也因此成为了制约大电网对新能源消纳能力的重要
因素
3消纳能力的主要约束条件
新能源的发展存在多个限制因素,但是通过大量的经济投入可以逐步消除或
削弱这些约束条件。
例如,可以通过新建多个电站以提高系统备用容量;新建大
型的抽水蓄能电站以进行系统的调峰调频;当新能源上网受主变容量限制时可以
进行主变扩建或新建变电站;线路输送容量限制可以进行线路改造或者新建线路;新能源电站无接入点可以通过变电站间隔扩建或者新建变电站来增加;电力走廊
约束可以通过架空线路入地来解决;电压波动、谐波治理可以通过采用新型的电
力电子元件的先进整流、滤波装置进行改善等。
这一系列措施均可以为新能源的
发展提供更有利的条件,但是会大大增加投资成本。
相对来说电压波动和短路容量等约束都可以通过加装小电抗等技改项目消除
或缓解,成本较为低廉。
而调峰能力作为和电网电源结构直接相关的约束条件受
到当地资源条件等限制且一次投入较高并无法在短期内有显著改观。
除此之外电
网设备的限制也不容忽视,以变电容量约束为例,当新能源上网己达到主变容量
限制,变电站不满足主变扩建条件,而新能源又有强烈的接入愿望时,则需要通过新建专用变电站来进行新能源电站的上网。
新建1座220kV变电站投资在
2.5亿元以上,变电站建设完成后每年的设备运维与事故检修所涉及人力、物力、财力的费用则更加昂贵,这对于电力企业来说是无法接受的。
因此,在新能源大规模发展的背景下,调峰能力和电网设备容量限制应作为主要的约束条件来评估地区电网的消纳能力。
4结语
为引导风力、光伏等新能源发电项目的合理发展,避免不必要的经济浪费,本文分析了影响新能源接纳能力的各种因素,得出调峰能力和电网设备容量限制应作为主要的接纳能力约束条件来判定地区电网的接纳能力,研究结论可为地区电网规划、新能源消纳能力分析提供指导意见。
参考文献:
[1] 裴海波,李德智,韩婉娇,等.面向新能源消纳的电能替代技术电力需求侧管理【J】,2016.18(6):45—48.
[2]李常信,宋颖巍,张明理,等.从战略、技术层面提高辽宁电网新能源接纳能力研究【J】.东北电力技术,2015(7):15-18.。