新能源風(fēng)電項(xiàng)目安全管理及存在問題

許佳　羅紅飛　周彤輝

摘要：我國國土面積較大，海岸線相對(duì)較長，風(fēng)力資源與其他國家相比占據(jù)優(yōu)勢(shì)。風(fēng)能是對(duì)太陽能資源的間接利用，其在開發(fā)過程中占用耕地少、污染小，但儲(chǔ)量較大，是實(shí)行可持續(xù)發(fā)展策略的重要組成環(huán)節(jié)。近年來，人們的生活水平不斷提升，也加快了風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展速度。由于風(fēng)電發(fā)電驅(qū)動(dòng)力應(yīng)用方面存在差異性及并網(wǎng)運(yùn)行中的可靠性影響，對(duì)并網(wǎng)提出了較高的要求。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電;新能源;并網(wǎng)技術(shù)

1行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析

新能源發(fā)電行業(yè)的發(fā)展?jié)摿χ饕Q于下游電力需求以及與傳統(tǒng)能源在經(jīng)濟(jì)性、適用場(chǎng)景等方面的競爭力?？傮w來看，風(fēng)電作為新能源發(fā)電的中長期發(fā)展空間仍極為廣闊。首先電力需求會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市化進(jìn)程等因素繼續(xù)增長，化石能源的稀缺性和日益突出的環(huán)境問題都要求能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變;其次風(fēng)電發(fā)電成本已經(jīng)顯著下降并趨近傳統(tǒng)化石燃料;此外儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和成熟應(yīng)用將打破發(fā)電瓶頸，從根源上化解風(fēng)電波動(dòng)以及消納問題。綜合來看，風(fēng)電行業(yè)未來發(fā)展將呈現(xiàn)以下趨勢(shì)。

1.1技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)風(fēng)電行業(yè)發(fā)展

成本下降與政策扶持帶動(dòng)風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模創(chuàng)新高，技術(shù)進(jìn)步將繼續(xù)推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。技術(shù)進(jìn)步、規(guī)?；_發(fā)以及競價(jià)、平價(jià)上網(wǎng)的展開，驅(qū)動(dòng)風(fēng)力發(fā)電成本大幅下降，前期疊加補(bǔ)貼政策，有效刺激了全球裝機(jī)規(guī)模增長。目前國內(nèi)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)扶持政策正逐步向市場(chǎng)化方向轉(zhuǎn)變，補(bǔ)貼政策退出對(duì)行業(yè)規(guī)模的影響逐步趨弱。風(fēng)電行業(yè)將愈加依靠技術(shù)進(jìn)步實(shí)現(xiàn)中長期大發(fā)展。

1.2風(fēng)電行業(yè)景氣度提升，有望實(shí)現(xiàn)整體平價(jià)上網(wǎng)

2019年開始，風(fēng)電項(xiàng)目就逐步向平價(jià)邁進(jìn)，通過競價(jià)等方式進(jìn)行過度，最終實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)。隨著風(fēng)電單位投資成本的降低，其電價(jià)競爭能力趨強(qiáng)，“十四五”初期有望實(shí)現(xiàn)整體平價(jià)。另外，消納問題明顯緩解，行業(yè)逐步走出低谷。短期來看，如果大量核準(zhǔn)未建項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度加速，裝機(jī)規(guī)模將進(jìn)一步提升;中長期來看，大規(guī)模系統(tǒng)風(fēng)電場(chǎng)和海上風(fēng)電將是行業(yè)規(guī)模增長的重要支撐。

2新能源風(fēng)電項(xiàng)目安全管理措施

我國風(fēng)電行業(yè)擁有強(qiáng)大的開發(fā)潛力，在了解其對(duì)電力系統(tǒng)影響的前提下，進(jìn)行科學(xué)的發(fā)電思考，能夠?yàn)榻窈蟮陌l(fā)展提供重要參考，從而減少不可再生能源的消耗，將風(fēng)能的價(jià)值充分發(fā)揮。

2.1優(yōu)化布局結(jié)構(gòu)，合理規(guī)劃建設(shè)

為了能夠有效地促進(jìn)風(fēng)電電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展，結(jié)合電網(wǎng)建設(shè)的實(shí)際情況實(shí)施“閉環(huán)結(jié)構(gòu)開環(huán)操作”，通過這種方式的使用，可以有效地保證電網(wǎng)的穩(wěn)定性。最根本的原因是在網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中，網(wǎng)絡(luò)主要表現(xiàn)為圓的狀態(tài)，如果線路發(fā)生故障，就會(huì)轉(zhuǎn)化為輻射形式。如果線路故障問題，這就需要相關(guān)人員可以合理利用開關(guān)，使用其他的輸電線路，為了保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，為用戶供電服務(wù)，這不僅可以減少不良影響的線路故障給用戶，也可以避免損失的能量，保證電力設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此，為風(fēng)電電網(wǎng)建設(shè)提供正確的發(fā)展方向，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2確定風(fēng)電最大并網(wǎng)容量

電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力有限，是風(fēng)電并網(wǎng)影響電網(wǎng)電壓的重要原因，結(jié)合電網(wǎng)的調(diào)節(jié)性能，對(duì)風(fēng)電最大并網(wǎng)容量進(jìn)行計(jì)算，合理控制電網(wǎng)受到風(fēng)電場(chǎng)的影響。進(jìn)行風(fēng)電同時(shí)率的計(jì)算時(shí)，需要考慮風(fēng)機(jī)安裝規(guī)律、風(fēng)力資源平均度等特點(diǎn)，明確不同風(fēng)機(jī)的性能，風(fēng)機(jī)處理時(shí)應(yīng)始終保持出力穩(wěn)定、滿荷處理，且應(yīng)考慮風(fēng)電場(chǎng)輸出的隨機(jī)性、不確定性。風(fēng)電并網(wǎng)的接納容量受風(fēng)電場(chǎng)同時(shí)率、聯(lián)絡(luò)線輸送功率、負(fù)荷特性、系統(tǒng)備用容量、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特性、風(fēng)電裝機(jī)容量等因素的影響。為了確保電網(wǎng)安全運(yùn)行，風(fēng)電場(chǎng)的輸出功率過高超出電網(wǎng)調(diào)節(jié)容量時(shí)，可采用暫時(shí)關(guān)閉部分風(fēng)電機(jī)組的措施限制風(fēng)電部分的功率。

2.3充分研發(fā)大容量

風(fēng)電系統(tǒng)目前，針對(duì)風(fēng)電新能源發(fā)展現(xiàn)狀的總結(jié)和分析對(duì)于判斷風(fēng)電新能源的技術(shù)發(fā)展前景有著十分重要的意義。從具體的項(xiàng)目情況分析可以知道，我國的風(fēng)電新能源發(fā)展其實(shí)對(duì)于自然條件的依賴程度還是比較高，而且我國一直都是將海上風(fēng)能利用作為嚴(yán)重的重點(diǎn)，這就意味著我國缺乏對(duì)大容量風(fēng)電系統(tǒng)的研發(fā)。這也是目前我國與許多發(fā)達(dá)國家相比在風(fēng)電新能源的利用方面差距比較大，甚至差距越拉越大的原因。當(dāng)然我國政府，尤其是一些地方政府以及機(jī)構(gòu)近年來結(jié)合具體的環(huán)境以及所在地方對(duì)于風(fēng)電新能源的需求進(jìn)行了諸多的研究，加之隨著國家對(duì)風(fēng)電能源的大規(guī)模開發(fā)，風(fēng)電機(jī)組單機(jī)裝機(jī)容量不斷增大。具備了這樣的基礎(chǔ)條件之后，很多具體的工作開展起來會(huì)順利很多。當(dāng)然這也為技術(shù)研究提出了更高的要求，尤其是在相關(guān)部件和控制子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面出現(xiàn)了問題。

首先面臨的問題是設(shè)計(jì)的難度越來越大，主要是因?yàn)槿羰菍⒅攸c(diǎn)放在研發(fā)大容量、高性能和可靠穩(wěn)定的風(fēng)力發(fā)電機(jī)之上，則不僅需要具備完善的研發(fā)系統(tǒng)，還要形成科學(xué)合理的技術(shù)體系，且擁有專業(yè)素質(zhì)高的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，盡管風(fēng)電大容量的研發(fā)已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急，但是如何突破這一瓶頸，研發(fā)出新的控制、設(shè)計(jì)技術(shù)是目前世界風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域面臨的技術(shù)難題。為此討論風(fēng)電新能源的發(fā)展前景時(shí)不得不提到大容量風(fēng)電系統(tǒng)的研發(fā)，這也是當(dāng)前很多風(fēng)電新能源研究項(xiàng)目的發(fā)展方向，也逐漸成為未來風(fēng)電系統(tǒng)的重要發(fā)展方向。

結(jié)束語：面對(duì)當(dāng)前能源緊缺、環(huán)境污染嚴(yán)重的局面，風(fēng)電建設(shè)步伐逐漸加快，電網(wǎng)中風(fēng)電場(chǎng)容量比例越來越大，影響電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。為了研究風(fēng)電并網(wǎng)新技術(shù)，應(yīng)合理控制風(fēng)電并網(wǎng)帶來的不穩(wěn)定因素，開展大容量風(fēng)電系統(tǒng)的相關(guān)研究，創(chuàng)新并網(wǎng)技術(shù)、最大風(fēng)能捕獲技術(shù)。發(fā)展海上風(fēng)電場(chǎng)技術(shù)可解決風(fēng)電發(fā)展過程中遇到的問題，可推動(dòng)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]謝國輝，李娜娜，元博.我國新能源開發(fā)路線圖分析方法及模型[J].發(fā)電技術(shù)，2020，41（06）：631-637.

[2]歐福永，瞿婷.我國可再生能源產(chǎn)業(yè)補(bǔ)貼制度及其調(diào)整研究[J].國際法與比較法論叢，2020（00）：217-236.

[3]丁晉晉.面向新能源消納的電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)探究[J].電子世界，2020（24）：182-183.DOI：10.19353/j.cnki.dzsj.2020.24.081.

[4]弭轍，張晉芳，劉俊，趙秋莉，張富強(qiáng).面向促進(jìn)新能源消納的源網(wǎng)荷貢獻(xiàn)度分解算法[J].發(fā)電技術(shù)，2019，40（06）：509-515.