淺析新能源發(fā)電接入及對電網(wǎng)規(guī)劃的影響

豆田田，劉慧麗（河南琛源電力工程設(shè)計有限公司，河南省鄭州市450001）

淺析新能源發(fā)電接入及對電網(wǎng)規(guī)劃的影響

豆田田，劉慧麗（河南琛源電力工程設(shè)計有限公司，河南省鄭州市450001）

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，能源的需求量越來越多，然而化石能源以及日漸衰竭，過渡的開采能源也使得環(huán)境問題越來越嚴重，對于電力系統(tǒng)來說新能源的開發(fā)與應(yīng)用顯得非常重要，近年來我國關(guān)于新能源的應(yīng)用研究越來越多。本文首先介紹了新能源的概念與幾種新能源發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀，并且介紹了電網(wǎng)規(guī)劃，進而論述了新能源的發(fā)電接入對現(xiàn)如今電網(wǎng)規(guī)劃所產(chǎn)生的影響。

新能源發(fā)電；電網(wǎng)規(guī)劃；影響

近年來我國的社會經(jīng)濟飛速發(fā)展，能源需求也大大增加，但是我國能源的利用率比較低，在開發(fā)時對環(huán)境的破壞比較嚴重，并且能源供需兩者之間的矛盾日益增大，因此，能源安全與環(huán)境保護的問題層出不窮，嚴重影響到我國社會經(jīng)濟的發(fā)展。經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護兩者之間的問題，地我國經(jīng)濟發(fā)展中一項重要的問題。在能源的利用上要盡量使用那些清潔環(huán)保的新能源，這也是我國電力系統(tǒng)發(fā)展的新方向。

1　新能源概念與發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀

1.1新能源的概念

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(fēng)能、地?zé)崮芘c海洋能等等。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(dǎo)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(dāng)中充當(dāng)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。

1.2新能源的發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀

1.2.1光伏發(fā)電

光伏發(fā)電也叫離網(wǎng)光伏發(fā)電，是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。光伏發(fā)電相較傳統(tǒng)發(fā)電有著無枯竭危險、無噪無污染安全可靠、不受地域限制、建設(shè)周期短。能源質(zhì)量高等優(yōu)勢。我國是全球光伏發(fā)電安裝量增長最快的國家，發(fā)展?jié)摿薮?，配合積極穩(wěn)定的政策扶持，到2030年的光伏裝機容量將達1億kW，年發(fā)電量可達1300億kWh。在今后十幾年，我國光伏發(fā)電市場將會由獨立發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)向并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，目前存在并網(wǎng)成本過高的問題。

1.2.2風(fēng)力發(fā)電

風(fēng)力發(fā)電就是通過一定技術(shù)把風(fēng)的動能轉(zhuǎn)變成機械動能，然后再把機械動能轉(zhuǎn)化為電力動能。風(fēng)力發(fā)電的特點是具有是清潔、可再生、建設(shè)周期短、規(guī)模靈活等優(yōu)點的同時，也有著噪聲，視覺污染大、運行波動大，間歇性、不穩(wěn)定、成本高等缺點。風(fēng)力發(fā)電是目前我國電力工業(yè)新能源接入當(dāng)中最具潛在規(guī)?；虡I(yè)開發(fā)可能的新能源發(fā)電方式。我國風(fēng)力發(fā)電累計裝機容量已達260萬kW，是世界風(fēng)力發(fā)電的主要市場之一。特別是在我國西部地區(qū)，2008年，我國風(fēng)力發(fā)電裝機總量達到700萬kW，位居世界第五，意味著我國進入了可再生能源大國行列。我國風(fēng)力發(fā)電前景遼闊，可以預(yù)見在未來相當(dāng)長的一段時間都會保持快速發(fā)展的勢頭。和光伏發(fā)電一樣，實現(xiàn)并網(wǎng)運行是風(fēng)能發(fā)電的必然方向，也是當(dāng)下制約風(fēng)力發(fā)電的一個瓶頸。

2　電力系統(tǒng)的規(guī)劃

在電力系統(tǒng)的規(guī)劃中，一般包括三個方面：電力負荷的預(yù)測，電源的規(guī)劃，電網(wǎng)的規(guī)劃。

（1）負荷預(yù)測是基礎(chǔ)工作，在實際的工作中影響的負荷的原因一般有：經(jīng)濟發(fā)展的水平與經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整，生活水平、收入水平與消費觀念發(fā)生的變化，電力消費的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化，天氣的情況，電價，管理措施以及政策因素等等。在確定電壓等級的時候，我們需要考慮的是：動力資源的分布，工業(yè)的布局，電力負荷的增長，新建電廠的容量，近期過渡的可能性，與遠景系統(tǒng)的規(guī)劃發(fā)展。電力電量之間的平衡，就是供應(yīng)和需求兩者之間的平衡。

（2）在電源規(guī)劃與變電站的布點規(guī)劃中，我們應(yīng)該對電力電量進行平衡計算，分析并且規(guī)劃水火電廠的運行方式，還要計算燃料的消耗量，發(fā)電設(shè)備的利用率，檢驗電量的平衡，對系統(tǒng)與地區(qū)之間的電力電量進行交換，并且為論證與制定方案來提供依據(jù)。

（3）電網(wǎng)規(guī)劃一般是以負荷預(yù)測與電源規(guī)劃當(dāng)作基礎(chǔ)，對在什么地方，什么時間建設(shè)什么樣的輸電線路與回路數(shù)以及變電站規(guī)模進行規(guī)劃，在規(guī)劃期內(nèi)要達到所需的輸電需求，并且還要在滿足所有的技術(shù)指標下，盡量降低成本。電力系統(tǒng)的電網(wǎng)規(guī)劃主要的內(nèi)容有，電網(wǎng)電壓的選擇，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的確定，變電站的布局與規(guī)模采用什么樣的方案，使用什么樣的輸電方式。對電力負荷進行準確的預(yù)測，是衡量電力企業(yè)管理走向現(xiàn)代化的一個標志。

3　新能源接入對電網(wǎng)規(guī)劃的影響

我們在對電網(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(fēng)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(dāng)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(dāng)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(dǎo)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(fēng)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

總而言之，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。

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2095-2066（2016）26-0043-02

2016-9-2