新能源發(fā)電特性與經(jīng)濟(jì)性分析研究

馬友駿

摘 要：隨著傳統(tǒng)能源與社會(huì)發(fā)展的矛盾越來越尖銳，新能源類型作為一種清潔的、可再生的能源形式越來越受到人們的關(guān)注。新能源發(fā)電受環(huán)境的影響較大，自然界的太陽能和風(fēng)能的隨機(jī)波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電出力的波動(dòng)，波動(dòng)的出力接入電網(wǎng)會(huì)對電網(wǎng)的穩(wěn)定性造成影響，新能源發(fā)電尤其是光伏發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)存在大量的電力電子器件，這些電力電子器件接入電網(wǎng)會(huì)對電能質(zhì)量造成影響。基于此，本文主要對新能源發(fā)電特性與經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞：新能源 發(fā)電特性 經(jīng)濟(jì)性 分析研究

前 言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對資源的開發(fā)利用程度在不斷提高，傳統(tǒng)的能源開發(fā)帶來了氣候變化和資源枯竭等一系列的環(huán)境問題，打破了生態(tài)平衡，嚴(yán)重威脅人類的發(fā)展繁榮。本文將從新能源的背景出發(fā)，以新能源發(fā)電特性為例，從新能源發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性和政策兩方面，進(jìn)行對比討論分析，并且提出相關(guān)的可行性建議，為新型能源的開發(fā)推廣起到一些積極作用。

一、新能源發(fā)電特性

（一）風(fēng)電特性分析

1、風(fēng)電場日出力特性。

（1）為研究全省風(fēng)電場的日出力差異，在皖北、皖中、皖南各選一個(gè)風(fēng)電場為代表，選擇2016年某個(gè)日期為研究對象，省調(diào)平臺采集到的各風(fēng)電場出力數(shù)據(jù)如圖1所示。

（2）由圖1可見：各風(fēng)電場出力整體均呈現(xiàn)晝低夜高的特點(diǎn)，具有一定的反調(diào)峰特性；各風(fēng)電場出力均具有較強(qiáng)的波動(dòng)性，以龍湖風(fēng)電場為例，當(dāng)日最高出力與最低出力的差值達(dá)到風(fēng)電場裝機(jī)容量的78%。

2、風(fēng)電場出力相關(guān)性

（1）風(fēng)電出力相關(guān)性分析是風(fēng)區(qū)劃分的重要依據(jù)，對于風(fēng)電場的位置規(guī)劃和容量規(guī)劃都將有重要意義。對所選取的三個(gè)代表性風(fēng)電場某日出力數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，計(jì)算相關(guān)系數(shù)，相關(guān)系數(shù)越高表示相關(guān)性越強(qiáng)。可見3個(gè)風(fēng)電場間出力相關(guān)性較弱，且出力相關(guān)系數(shù)與距離的關(guān)系不明顯。究其原因，安徽南北跨度較大，一般情況下，同一時(shí)刻皖北、皖中、皖南三個(gè)區(qū)域的風(fēng)速等氣象條件沒有必然的相關(guān)性，造成省內(nèi)三個(gè)不同區(qū)域間的風(fēng)電場出力缺乏規(guī)律性。（2）滁州地區(qū)集中了省調(diào)大部分風(fēng)電場，為進(jìn)一步分析風(fēng)電出力的相關(guān)性與距離的關(guān)系，以滁州地區(qū)為研究對象，對該地區(qū)的5個(gè)風(fēng)電場進(jìn)行出力相關(guān)性分析，其出力相關(guān)系數(shù)結(jié)果顯示，來安場與魯山場、唐龍場的相關(guān)性略強(qiáng)，曹店場與唐龍場、萬壽場相關(guān)性最弱。實(shí)際來看，來安場、唐龍場均在來安縣境內(nèi)，魯山場位于明光市，這三個(gè)風(fēng)電場地理位置相對較近；曹店場在鳳陽縣境內(nèi)，萬壽場在天長市境內(nèi)，曹店場與唐龍場、萬壽場的距離相對較遠(yuǎn)。這一結(jié)果表明，針對某個(gè)較小區(qū)域來說，區(qū)域內(nèi)各地氣候存在一定的相似性，距離較近的風(fēng)電場其出力相關(guān)性較強(qiáng)；反之，距離較遠(yuǎn)的風(fēng)電場其出力相關(guān)性較弱，這與國內(nèi)外的研究結(jié)果相符。

二、新型能源的發(fā)電特性與經(jīng)濟(jì)性

（一）新能源的政策分。首先，所有的電網(wǎng)公司都要接受新能源所發(fā)出的電資源，并且為新能源上網(wǎng)提供相應(yīng)的支持條件。分布式新能源發(fā)電系統(tǒng)也得到了各個(gè)地方政府的支持，太陽能熱水器、太陽能制冷技術(shù)、太陽能發(fā)電技術(shù)的廣泛應(yīng)用，都得到了各地區(qū)部門的大力推廣和人民群眾的接受。其次，新能源的上網(wǎng)電價(jià)是國家的主管部門根據(jù)不同地區(qū)和不同的新能源所規(guī)定的，各電網(wǎng)機(jī)構(gòu)要遵循國家規(guī)定的價(jià)格全部收購新能源發(fā)電量。再次，國際財(cái)政設(shè)立了新能源的專項(xiàng)基金，并且支持一些利用新能源的建設(shè)工程設(shè)立為標(biāo)準(zhǔn)化模范工程；還有就是國際規(guī)定金融信貸機(jī)構(gòu)對于新能源技術(shù)的貸款要進(jìn)行優(yōu)惠，并可以根據(jù)國家規(guī)定的范圍對于一些可再生資源項(xiàng)目進(jìn)行稅收減免。最后，對于新能源相關(guān)政策的執(zhí)行過程中，對于一些違背政策的行為根據(jù)程度不同，追究責(zé)任人的行政甚至是刑事責(zé)任。

（二）新能源的經(jīng)濟(jì)支持。新型能源的大力開發(fā)除了相關(guān)政策的支持之外，也是需要大量的電子設(shè)備技術(shù)支持的，這也就意味著新型能源的發(fā)電特性會(huì)直接影響電網(wǎng)的安全性能，想要維護(hù)這一特性的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需要具備相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。不論是風(fēng)力、電力或是太陽能資源，雖然具備清潔、可再生的可貴特性，但是其波動(dòng)性和局限性也是我們在開發(fā)新能源的時(shí)候不可忽視的一面；正因如此，對于新能源的開發(fā)過程是復(fù)雜漫長的，也就意味著經(jīng)濟(jì)投入的數(shù)額是非常大的。目前我國已經(jīng)有很多新能源應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)在逐步完善發(fā)展，但是想要加大力度推廣實(shí)施，還是需要一個(gè)符合實(shí)際現(xiàn)狀的落實(shí)計(jì)劃。

三、新能源快速發(fā)展形勢下的建議

風(fēng)電、光伏等新能源發(fā)電受天氣影響較大，具有一定的不確定性，且出力不可調(diào)度，隨著新能源發(fā)電規(guī)模不斷增大，其對電力平衡、調(diào)峰等的影響也越來越大。為增強(qiáng)系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性，同時(shí)提升電網(wǎng)新能源發(fā)電消納水平，提出以下幾點(diǎn)建議，供參考。

（一）加強(qiáng)新能源發(fā)電調(diào)度管理。（1）調(diào)度部門加強(qiáng)新能源場站并網(wǎng)管理，完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。（2）全面開展新能源發(fā)電數(shù)據(jù)接入省調(diào)平臺工作，確保其發(fā)電出力等數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，實(shí)時(shí)掌握各風(fēng)電場、光伏電站的運(yùn)行狀態(tài)，以便于開展電力平衡工作，提前謀劃應(yīng)對“臺風(fēng)”、“日食”等惡劣天氣。（3）加強(qiáng)對新能源場站涉網(wǎng)設(shè)備的安全檢查和人員培訓(xùn)，提升運(yùn)行管理水平，為保障電網(wǎng)安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供支撐。

（二）提升新能源發(fā)電預(yù)測水平。（1）調(diào)度部門應(yīng)加強(qiáng)對新能源發(fā)電功率日前預(yù)測、超短期預(yù)測的研究，完善管理機(jī)制，提升預(yù)測水平，根據(jù)預(yù)測結(jié)果合理安排常規(guī)機(jī)組運(yùn)行方式。（2）新能源場站應(yīng)加強(qiáng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的積累，積極與氣象部門溝通，主動(dòng)開展新能源發(fā)電功率預(yù)測，利用預(yù)測結(jié)果合理安排生產(chǎn)計(jì)劃，未來也可以根據(jù)預(yù)測結(jié)果廣泛參與電力市場競價(jià)上網(wǎng)。

（三）優(yōu)化抽水蓄能機(jī)組的運(yùn)行方式。在日前計(jì)劃安排中，調(diào)度部門可先根據(jù)風(fēng)電功率預(yù)測和光伏發(fā)電預(yù)測結(jié)果合理安排抽蓄機(jī)組運(yùn)行方式，達(dá)到風(fēng)—光—水互補(bǔ)運(yùn)行，然后再開展考慮安全約束的經(jīng)濟(jì)調(diào)度安排火電機(jī)組發(fā)電計(jì)劃，減輕新能源發(fā)電反調(diào)峰特性對電力平衡影響。

結(jié) 語

新能源的迅速發(fā)展給電網(wǎng)運(yùn)行及三公調(diào)度都帶來一定的挑戰(zhàn)，需要繼續(xù)加強(qiáng)新能源發(fā)電并網(wǎng)管理及電網(wǎng)調(diào)峰能力等相關(guān)研究，統(tǒng)籌優(yōu)化，科學(xué)調(diào)度，促進(jìn)安徽省新能源發(fā)電健康有序發(fā)展

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