國外風電并網(wǎng)特點及對我國的啟示

周利鵬，高文韜

1.華能呼倫貝爾風力發(fā)電有限公司，內(nèi)蒙古呼倫貝爾 021000 2.華能新能源黑龍江風電項目籌備處，黑龍江哈爾濱 150040

隨著全球能源需求的增加以及對清潔能源的重視，風電的發(fā)展保持著良好的勢頭，權(quán)威數(shù)據(jù)表明，近幾年全球風電裝機容量保持增加的態(tài)勢，同比增長能夠達到24%左右。為適應(yīng)全球能源發(fā)展的趨勢，滿足我國建設(shè)的需要，我國也大力開展了風電建設(shè)，并取得了比較顯著的效果。但是風電的飛速發(fā)展也給整個電力系統(tǒng)的建設(shè)帶來了挑戰(zhàn)。相比之下，一些發(fā)達國家在風電的建設(shè)方面取得了更大的進展，所以我們應(yīng)該充分認識發(fā)達國家風電并網(wǎng)的現(xiàn)狀和特點，為我國風電并網(wǎng)的健康發(fā)展做好準備。

1 國外風電并網(wǎng)現(xiàn)狀及特點

發(fā)展清潔能源的一個重要目的就是減少環(huán)境的污染，國外的很多風場規(guī)模很小，對于這些風能，發(fā)達國家一般采用分別接入附近電網(wǎng)的方式進行消納，只有近期集中開發(fā)的大型風電場通過遠距離輸送的方式進行消納。例如，德國小規(guī)模風電總量的70%都被接入規(guī)模在110kV 以下的配電網(wǎng)絡(luò)中；丹麥的風電主要被規(guī)模在30kV 以下的網(wǎng)絡(luò)消納。

只有完善的電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)才能為風電的大規(guī)模并網(wǎng)提供可能。我們知道，目前丹麥作為世界上風電機組最多的國家，它的風電建設(shè)就是依賴于歐洲完善的強聯(lián)電網(wǎng)。位于丹麥東部的電網(wǎng)與周邊的國家共同建立起北歐電網(wǎng)，為電力市場創(chuàng)建了一個統(tǒng)一的交易平臺，而位于丹麥西部的電網(wǎng)與歐洲及德國組建起互聯(lián)電網(wǎng)用于電力的運輸和交易。在丹麥出現(xiàn)颶風或是大風天氣的時候，風電會大量增加，產(chǎn)生的電力會大大超出丹麥一國負荷的需求，這時丹麥就會通過共通網(wǎng)絡(luò)將電力輸送到別國，通過北歐網(wǎng)絡(luò)進行電力的儲備，保證電網(wǎng)處在穩(wěn)定和安全的狀況之下。一旦大風過后，丹麥的風電產(chǎn)出就會大大降低，北歐電網(wǎng)就會反過來將電力輸入丹麥來滿足國內(nèi)的用電需求。

因為風電屬于自然能源的一種，所以也會較多的依靠大自然，因此風電的裝機容量具有較大的不穩(wěn)定性，這就要求在大規(guī)模的風電并網(wǎng)建設(shè)中，應(yīng)該提供其它的能源來進行協(xié)調(diào)和支持。還是以丹麥為例，其電源的構(gòu)成是以風電和火電為主，但是于此同時，丹麥的電網(wǎng)還與北歐電網(wǎng)緊密相連，北歐電網(wǎng)的組成中還包括水電等可再生能源，事實證明其它能源的大量存在能夠有效的調(diào)節(jié)風電的不穩(wěn)定，為整個電網(wǎng)的正常運行提供支持和保證。美國的風電網(wǎng)絡(luò)組成中也加入了燃氣等能源，大量的靈活電力能源調(diào)控的實現(xiàn)，為風電網(wǎng)絡(luò)的健康發(fā)展給以了保證。

近幾年，國外風電并網(wǎng)發(fā)展的趨勢是，在位置上更加遠離負荷的中心甚至是位于海上，通過電路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)來進行電力的遠距離配送。這樣做不僅有助于風力發(fā)電廠規(guī)模的擴大，同時也方便進行集中的電能輸送。隨著社會的不斷發(fā)展，對于能源的需求也在不斷的增加，風電輸送能力的不足也表現(xiàn)得越來越嚴重，所以對輸電網(wǎng)絡(luò)進行擴大，使更廣范圍內(nèi)能夠享受到風電是未來電網(wǎng)的一個建設(shè)方向。

2 對我國風電發(fā)展的啟示

我國對于能源建設(shè)一直非常的重視，最新的的規(guī)劃目標是在2020 年完成規(guī)模在1.5×10skW 以上的風電裝機，保持風電的快速持續(xù)發(fā)展。可見，未來的風電建設(shè)仍然是能源建設(shè)的重要課題，針對建設(shè)中遇到的實際困難，我們要積極借鑒國外建設(shè)的先進經(jīng)驗，通過得到的啟示為未來的建設(shè)找到出路。

第一，進行電源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，設(shè)置必要的調(diào)峰電源，避免由于大規(guī)模發(fā)展帶來的調(diào)峰困難。根據(jù)國外風電并網(wǎng)的情況來看，系統(tǒng)調(diào)峰的關(guān)鍵是進行電源結(jié)構(gòu)的合理配置，電源構(gòu)成的合理能夠使調(diào)峰電源以及靈活電量在總裝機容量中的比重增加，降低了風能不穩(wěn)定所帶來的風險。所以，在建設(shè)的過程中要因地適宜進行調(diào)節(jié)電源的建設(shè)，例如負荷中心是在具備抽水蓄能能力的地區(qū)，就應(yīng)該建設(shè)抽水蓄能電站；在天然氣資源比較豐富的地區(qū)就要進行適當規(guī)模的天然氣電站的建設(shè)，通過容量較大同時效率較高的燃氣機組的建設(shè)，來進行電力系統(tǒng)的調(diào)峰，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性；

第二，通過智能化電網(wǎng)的建設(shè)來實現(xiàn)大規(guī)模風電能源的輸送和消納。缺少完善的電路網(wǎng)絡(luò)，大規(guī)模的風電建設(shè)就失去了載體和必要的支撐。因為我國的風能具有集中分布的特點，同時資源分布的區(qū)域有往往與復(fù)合中心距離較遠，不能進行本地的消納，所以要通過輸電網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)電能的合理配送。要進行完善的互聯(lián)電網(wǎng)架設(shè)，首先要建設(shè)不同區(qū)域之間的輸電線路，同時應(yīng)該實現(xiàn)線路的智能化管理，這樣不僅能夠擴大輸送的范圍，還能夠改善輸電的效率，對于風電的輸出能力以及變化進行實時的檢測，并進一步進行必要的優(yōu)化個調(diào)節(jié)。智能化的聯(lián)合電網(wǎng)建設(shè)能夠完成對風電的輸送，同時有效調(diào)節(jié)由于風電的間歇性和隨機性可能造成的系統(tǒng)不穩(wěn)定；

第三，進行相關(guān)法律的制定，規(guī)劃未來的發(fā)展藍圖，進行良好的管理，保證風電并網(wǎng)的健康發(fā)展。對于風電的收購政策應(yīng)該進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)，既要對系統(tǒng)的安全和平穩(wěn)予以保證還要在總體上提高經(jīng)濟的收益。把風電并網(wǎng)納入到能源電力建設(shè)的系統(tǒng)中進行統(tǒng)一的規(guī)劃，使風電系統(tǒng)、電力系統(tǒng)以及電網(wǎng)體系之間最大限度的實現(xiàn)和諧統(tǒng)一，同時與地方以及國家的能源建設(shè)規(guī)劃相一致。在技術(shù)管理方面，應(yīng)該制定風電并網(wǎng)的強制性技術(shù)導(dǎo)則等，對于風電機組等設(shè)備要進行定期的測試并通過認證制度來進行質(zhì)量的監(jiān)管。對于風電的配套型設(shè)備應(yīng)該進行進行合理的定價，并完善補償?shù)臋C制。針對電力跨省市輸送的問題，需要制定相關(guān)的制度來實現(xiàn)電力價格的管理。有效的制度保證和管理能夠促進風電并網(wǎng)事業(yè)的健康發(fā)展。

3 結(jié)論

綜上所述，風電并網(wǎng)并不是一個簡單的技術(shù)問題，它不僅關(guān)系到電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全，還關(guān)系到整個能源系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展。我國的風電建設(shè)還處在起步的階段，一定要汲取國外先進的建設(shè)經(jīng)驗，同時要從我國能源條件以及電力系統(tǒng)的實際情況出發(fā)，找到適合我國風電并網(wǎng)建設(shè)的最佳途徑。

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