提高電網(wǎng)風(fēng)電消納電量可行分析

肖立東 肖湘寧 梁興文

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201714180

摘要：我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)行的是可持續(xù)發(fā)展原則，為此，在我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)中，更多的使用了風(fēng)能資源，風(fēng)能作為新型能源，具有綠色環(huán)保、可再生的優(yōu)點(diǎn)，是我國(guó)發(fā)電首選能源。目前我國(guó)電網(wǎng)的發(fā)展水平不均衡，對(duì)風(fēng)能的利用還有待加強(qiáng)，特別是在電網(wǎng)風(fēng)電電量問(wèn)題上仍需提升。隨著科技的發(fā)展。我國(guó)電網(wǎng)的傳統(tǒng)運(yùn)行模式在風(fēng)能的利用上問(wèn)題逐漸暴露出來(lái)，當(dāng)前我國(guó)應(yīng)該提升電網(wǎng)風(fēng)電消納的能力，因此筆者對(duì)風(fēng)電的特性進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，發(fā)現(xiàn)我國(guó)電網(wǎng)存在那一消納高穿透功率并網(wǎng)風(fēng)電問(wèn)題，結(jié)合實(shí)際需求提出一些提升電網(wǎng)消納風(fēng)電電量的合理建議。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電接入；消納能力；提升措施

在我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的原則下，針對(duì)新型能源出臺(tái)了許多扶持政策。在此背景下，我國(guó)實(shí)施了大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電廠的建設(shè)，隨著風(fēng)電接入到我國(guó)電力系統(tǒng)中，我國(guó)的節(jié)能減排、持續(xù)發(fā)展的綠色發(fā)展目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。我國(guó)風(fēng)電經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，我們可以發(fā)現(xiàn)，風(fēng)電出力波動(dòng)性以及隨機(jī)性較大，加大了電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行的難度，對(duì)電網(wǎng)的調(diào)峰也提出了更高的要求。目前我國(guó)大部分地區(qū)的并網(wǎng)風(fēng)電還不能夠被充分的消納，棄風(fēng)問(wèn)題也導(dǎo)致了風(fēng)電電量不充足。我國(guó)現(xiàn)有的電力系統(tǒng)調(diào)度方法和機(jī)制應(yīng)該及時(shí)的改革，發(fā)揮出我國(guó)的風(fēng)能優(yōu)勢(shì)。

一、我國(guó)風(fēng)電發(fā)展的特點(diǎn)

筆者通過(guò)文獻(xiàn)等資源了解到，我國(guó)目前的風(fēng)力發(fā)電電源結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，缺乏一定的調(diào)節(jié)能力，導(dǎo)致了風(fēng)電并網(wǎng)消納出現(xiàn)嚴(yán)重缺陷。特別重要的一點(diǎn)是，政府部門(mén)缺乏對(duì)風(fēng)電發(fā)展的系統(tǒng)規(guī)劃，資金投入上也不夠充分，造成了電網(wǎng)建設(shè)滯后問(wèn)題，隨著我國(guó)風(fēng)電的快速發(fā)展，消納風(fēng)電電量不充分的問(wèn)題尤為突出。我國(guó)目前的風(fēng)電發(fā)現(xiàn)狀主要體現(xiàn)在：局部地區(qū)風(fēng)電裝機(jī)量增高、風(fēng)電基地建設(shè)大型化、風(fēng)電電量和瞬時(shí)出力比率過(guò)大以及棄風(fēng)等問(wèn)題。我國(guó)總體上的風(fēng)電發(fā)展是較為領(lǐng)先的，目前急需解決的問(wèn)題就是棄風(fēng)過(guò)多導(dǎo)致的風(fēng)電消納問(wèn)題，對(duì)電力系統(tǒng)及時(shí)的進(jìn)行調(diào)整，提升風(fēng)電電量，促進(jìn)我國(guó)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的進(jìn)一步發(fā)展。

二、影響風(fēng)電消納的因素

（一）系統(tǒng)調(diào)峰能力

新世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)就在飛速的發(fā)展，工業(yè)的迅速發(fā)展也加大了對(duì)電量的需求，從而對(duì)社會(huì)的整體用電結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。這也為電網(wǎng)的系統(tǒng)調(diào)峰帶來(lái)了更大的壓力，我國(guó)大部分地區(qū)的系統(tǒng)調(diào)峰能力較差，這已經(jīng)成為了普遍現(xiàn)象，進(jìn)而對(duì)風(fēng)電消納產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。

（二）風(fēng)電出力特性

風(fēng)電出力具有較強(qiáng)的波動(dòng)性，這是影響風(fēng)電消納的重要因素，風(fēng)電系統(tǒng)的增多，使得其波動(dòng)性對(duì)電網(wǎng)整體運(yùn)行產(chǎn)生了更多的影響，我國(guó)西北地區(qū)的風(fēng)電最大日波動(dòng)經(jīng)常會(huì)超出預(yù)計(jì)額，使得負(fù)荷超過(guò)系統(tǒng)備用量，對(duì)電量的實(shí)時(shí)調(diào)配造成許多困擾，同時(shí)還會(huì)增加系統(tǒng)調(diào)峰的壓力。此外風(fēng)電受到環(huán)境的影響較大，特別的季節(jié)變換時(shí)，風(fēng)量對(duì)系統(tǒng)負(fù)荷、電源調(diào)節(jié)能力以及電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行都會(huì)產(chǎn)生影響，因此風(fēng)電消納能力實(shí)在時(shí)刻變化的，我們的任務(wù)就是減少其波動(dòng)幅度，將風(fēng)電電量逐步的進(jìn)行提升，進(jìn)而維護(hù)電網(wǎng)的穩(wěn)定。

（三）系統(tǒng)備用水平

電網(wǎng)的備用系統(tǒng)具有重要的輔助作用，是負(fù)荷備用、事故備用以及檢修備用的重要基礎(chǔ)。風(fēng)電本身的隨機(jī)性就不夠穩(wěn)定，為了使用戶(hù)不受其影響，備用系統(tǒng)就承擔(dān)著發(fā)電作用，因此對(duì)備用系統(tǒng)的需求就更大，備用系統(tǒng)水平的高低，會(huì)間接的對(duì)風(fēng)電消納產(chǎn)生影響，較高水平的備用系統(tǒng)才能保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

三、提高風(fēng)電消納電量的措施

（一）加強(qiáng)對(duì)風(fēng)電運(yùn)行的技術(shù)建設(shè)

目前我國(guó)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)主要是風(fēng)電接在配電網(wǎng)內(nèi)，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行幾乎沒(méi)有實(shí)時(shí)控制的能力。考慮到風(fēng)電出力變化快、間歇性大、不確定性強(qiáng)等因素，應(yīng)盡量在一些大中型風(fēng)電場(chǎng)加裝在線(xiàn)監(jiān)控裝置，使電網(wǎng)調(diào)度在發(fā)生事故緊急情況下能夠?qū)崟r(shí)地調(diào)控風(fēng)電場(chǎng)出力，增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電的可控性，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)風(fēng)電技術(shù)支持手段建設(shè)，盡可能地將并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組的實(shí)時(shí)信息接入到能量管理系統(tǒng)（EMS）中，便于調(diào)度機(jī)構(gòu)對(duì)全網(wǎng)風(fēng)電的實(shí)時(shí)出力有整體上的了解和統(tǒng)一的管理手段，提高風(fēng)電的可控、能控、在控水平，加大風(fēng)電電量，更好地實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的目的。

（二）探索并完善新的風(fēng)電消納機(jī)制

傳統(tǒng)運(yùn)行模式并不能滿(mǎn)足現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展需求，因此在風(fēng)電消納的機(jī)制上進(jìn)行創(chuàng)新改革。探索和完善適合電網(wǎng)風(fēng)電調(diào)度的聯(lián)絡(luò)線(xiàn)考核與電量消納機(jī)制，應(yīng)考慮將風(fēng)電的電力電量進(jìn)行平衡，按照風(fēng)電按比例分配與消納的思路，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電運(yùn)行控制在全網(wǎng)范圍內(nèi)的調(diào)峰共擔(dān)和備用共享。這樣一方面可以減少風(fēng)電備用容量過(guò)大造成的浪費(fèi)；另一方面可以充分利用全網(wǎng)及區(qū)域外的調(diào)峰容量，在更大程度上實(shí)現(xiàn)資源的合理配置。此外盡可能將風(fēng)電與水電有效結(jié)合在一起。當(dāng)風(fēng)電出力難以平衡或運(yùn)行不順暢時(shí)，以?xún)?chǔ)水的方式將風(fēng)電能源存蓄起來(lái)，然后再根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)際需要安排水電調(diào)峰和電量的再分配。這樣就充分利用了水庫(kù)的節(jié)水蓄能效益，將風(fēng)能轉(zhuǎn)蓄為水能，既實(shí)現(xiàn)了對(duì)風(fēng)電出力波動(dòng)的平抑，又便于在風(fēng)電場(chǎng)出力突變時(shí)組織實(shí)施電量調(diào)度，有效的提升風(fēng)電電量的使用率。

（三）加強(qiáng)風(fēng)電并網(wǎng)調(diào)度及運(yùn)行管理

在管理模式上應(yīng)及時(shí)的跟進(jìn)，根據(jù)不同的現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)整。風(fēng)電并網(wǎng)的規(guī)模正在巨幅增長(zhǎng)，對(duì)此，電網(wǎng)等有關(guān)部門(mén)應(yīng)及時(shí)的做好應(yīng)對(duì)措施，對(duì)風(fēng)電的并網(wǎng)調(diào)度以及運(yùn)行加強(qiáng)管理。首要目標(biāo)是建立完善的風(fēng)電管理制度，使風(fēng)電機(jī)組管理工作能得到落實(shí)，對(duì)風(fēng)力以及風(fēng)功率做好監(jiān)測(cè)，根據(jù)天氣變化等外部因素進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整。將備用系統(tǒng)的水平提高，增加其負(fù)荷能力，同時(shí)減少棄風(fēng)現(xiàn)象的發(fā)生，及時(shí)的做好風(fēng)電調(diào)度，在各個(gè)層面上實(shí)現(xiàn)風(fēng)電消納電量的增加。

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作者簡(jiǎn)介：肖立東（1974），男，遼寧鐵嶺人，研究方向：電網(wǎng)運(yùn)行；肖湘寧（1994），女，遼寧沈陽(yáng)人，研究方向：電網(wǎng)營(yíng)銷(xiāo)。