水光多能互補清潔能源智能發(fā)電技術(shù)

夏麟 李智

摘要：本文針對水光多能互補清潔能源智能發(fā)電技術(shù)進行分析，分別從規(guī)劃和調(diào)度運行等方面探討了發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用，希望能夠為相關(guān)工作人員起到一些參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：水光多能互補;清潔能源;智能發(fā)電;技術(shù)應(yīng)用

通過對清潔能源進行發(fā)展，可以使我國的能源結(jié)構(gòu)得到改善，充分保證能源的安全性，全面促進我國的生態(tài)文明建設(shè)?，F(xiàn)如今，國際形勢變得更加復(fù)雜，存在著十分明顯的能源安全問題，對此需要深刻認(rèn)識到清潔能源發(fā)展的重要性，合理采取對策，提升清潔能源的發(fā)展水平，有效緩解能源短缺問題。而我國在能源發(fā)展過程中，需要有效實現(xiàn)新型能源和傳統(tǒng)能源的轉(zhuǎn)變，對水能、風(fēng)能以及太陽能等能源進行合理利用，可再生清潔能源可以更好地滿足能源發(fā)展要求，并對可持續(xù)發(fā)展的能源系統(tǒng)進行構(gòu)建，提高我國環(huán)境保護水平，推動國民經(jīng)濟的快速發(fā)展。

一、水光多能互補電站規(guī)劃建設(shè)

近些年來，我國在清潔能源發(fā)電技術(shù)研究方面出臺了許多政策，為發(fā)電技術(shù)的發(fā)展提供了大力支持，這極大地擴大了風(fēng)能、太陽能以及水能等清潔能源的開發(fā)規(guī)模，并對相關(guān)水電站、光伏電站以及水光互補光伏電站進行了有效建設(shè)。在目前的研究工作當(dāng)中，水光多能互補是十分重要的研究內(nèi)容，通過對水光多能互補電站進行建設(shè)，可以進一步提升清潔能源的利用效率。通過有效結(jié)合光伏發(fā)電和水電站，可以實現(xiàn)相關(guān)能源的優(yōu)勢互補，并對新型發(fā)電系統(tǒng)進行建造，使電能質(zhì)量得到提高，全面提升電力系統(tǒng)運行安全性和穩(wěn)定性，為電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力保障。針對水電站和水光互補光電站進行規(guī)劃和建設(shè)，需要對水電、光伏之間的互補特性進行有效利用，從而對其調(diào)度進行優(yōu)化，使棄光現(xiàn)象得到減少，增加項目的實際產(chǎn)出，全面提升水光多能互補電站的建設(shè)質(zhì)量。相關(guān)部門需要將水光互補農(nóng)業(yè)光伏電站作為主要研究對象，合理規(guī)劃和建設(shè)清潔能源，有效探索和研究相關(guān)水光互補調(diào)度技術(shù)，對水光互補聯(lián)合自動優(yōu)化控制系統(tǒng)進行建設(shè)。在對水光多能互補電站進行具體規(guī)劃和建設(shè)時，相關(guān)研究人員需要充分結(jié)合水電站以及光伏電站所具有的特性，充分分析水電長和光伏短等建設(shè)周期。同時還需要對水電站建設(shè)過程中的場地以及資金等進行利用，通過合理調(diào)度水光互補，從而進一步實現(xiàn)水電、光伏之間的協(xié)同發(fā)展，使清潔能源的發(fā)展模式和技術(shù)得到有效創(chuàng)新，以此來全面推動企業(yè)的健康發(fā)展。除此之外，相關(guān)研究人員還需要在這一基礎(chǔ)上，對水光互補關(guān)鍵技術(shù)的相關(guān)研究成果進行有效利用，從而使水光發(fā)電綜合效率得到提高，使可再生能源的利用率得到提升[1]。

二、水光多能互補優(yōu)化調(diào)度運行

在我國未來清潔能源的發(fā)展過程當(dāng)中，多能互補是一項主要特征，不僅對清潔能源發(fā)展具有促進作用，同時還能夠進一步實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)。對此，為了使水光多能互補清潔能源項目的智能化發(fā)展上水平得到提升，需要有效探索水光電站監(jiān)控、水光互補智能發(fā)電調(diào)度以及清潔能源建設(shè)等技術(shù)，從而完善水光多能互補電站在調(diào)度、規(guī)劃和運行等方面的技術(shù)體系。

（一）技術(shù)難題

在水光多能互補的調(diào)度運行過程中，有著許多技術(shù)難題，具體需要有效預(yù)測光伏功率，實現(xiàn)水光互補的智能發(fā)電調(diào)度，完善相關(guān)的平滑功率輸出模式，合理安裝并網(wǎng)逆變器，采用相關(guān)的水電控制技術(shù)，并支撐和控制無功電壓。相關(guān)工作人員需要統(tǒng)一控制水光多能互補的運行，并充分實現(xiàn)水光多能互補的技術(shù)應(yīng)用目標(biāo)。相關(guān)工作人員需要對水光運行特性所具有的差異進行明確，并對監(jiān)控平臺進行統(tǒng)一搭建，從而使電站的聯(lián)合調(diào)度以及數(shù)據(jù)共享等相關(guān)問題得到有效解決，使水能和光能等能量得到優(yōu)勢互補，使棄光棄水等問題得到解決，全面提升水光互補電站的發(fā)電效益[2]。

（二）技術(shù)應(yīng)用

1.水光多能互補統(tǒng)一監(jiān)控平臺

一般情況下，在水電站以及光伏電站當(dāng)中，都對獨立的計算機監(jiān)控系統(tǒng)進行了使用?，F(xiàn)如今，我國水電站監(jiān)控系統(tǒng)具體包括兩種類型，分別是自動發(fā)電控制以及自動電壓控制，而且系統(tǒng)都具有較高的可靠性和穩(wěn)定性。但相關(guān)的光伏電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)廠家相對較多，各個廠家具有顯著的產(chǎn)品性能差異，無法保證AGC和AVC的成熟性和穩(wěn)定性。而且這兩套監(jiān)控系統(tǒng)，均保持獨立運行，可以通過通訊方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享目標(biāo)，采取這種方式不僅效率相對較低，而且容錯率也比較小，缺乏穩(wěn)定性，無法保證兩套系統(tǒng)之間的有效耦合。為了進一步保證水光互補的聯(lián)合運行，需要在兩套監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上對水光多能互補智能控制系統(tǒng)進行有效構(gòu)建，同時還需要包含相應(yīng)的AGC和AVC，并對水光聯(lián)合控制系統(tǒng)進行增加。此構(gòu)架在實際應(yīng)用過程中，主要在相關(guān)水電站基礎(chǔ)上進行安裝，對新型光伏電站進行建設(shè)。但這一系統(tǒng)架構(gòu)還存在著相應(yīng)的缺陷問題，這也使得聯(lián)合控制系統(tǒng)受到了分割，被劃分成了多個子系統(tǒng)，可以通過獨立人機接口有效監(jiān)控。該結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，集成性相對較低，需要對多套系統(tǒng)同時進行運行和維護。在對水電站以及光伏電站進行建設(shè)時，需要結(jié)合實際情況對水光互補統(tǒng)一運行平臺進行合理研制，具體需要監(jiān)控水電站、水光聯(lián)合控制以及光伏電站等計算機，使其形成完整的監(jiān)控系統(tǒng)[3]。

2.自動運行控制技術(shù)

相關(guān)研究人員需要結(jié)合水電站和光伏電站在運行過程中具有的特點進行分析，并對水電光伏的控制模式進行有效研究，采取相應(yīng)的負(fù)荷優(yōu)化分配對策，形成完整的保護閉鎖邏輯。在對水光協(xié)調(diào)互補運行模式進行研究后，可以更好地滿足電網(wǎng)發(fā)電要求，對太陽能進行最大限度的利用，使棄水棄光等問題得到有效解決，形成完整的聯(lián)合控制模型，對光伏和水電進行有效控制。

3.經(jīng)濟運行發(fā)電計劃

相關(guān)研究人員需要結(jié)合區(qū)域內(nèi)的水文、地理、氣象以及氣候等相關(guān)歷史信息進行分析，對光伏以及水電等能源具有的特性和實際運行情況進行分析，對項目當(dāng)中水電和光伏能源的互補特性展開具體的研究工作。通過對水光聯(lián)合調(diào)度模型進行構(gòu)建，可以在保證電網(wǎng)運行安全性和穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，對清潔能源進行充分利用，從而使棄光、棄水等問題得到減少。與此同時，研究人員還需要針對光伏區(qū)的發(fā)電歷史以及氣象等相關(guān)信息，對光伏功率預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性進行分析，對逆變器光伏發(fā)電功率因素進行有效控制，同時還需要研究無功功率和有功功率的控制過程。通過對水光互補聯(lián)合的運行特性進行研究，可以進一步明確水電站和光伏電站的補償能力情況，具體需要對不同天氣和季節(jié)的補償程度進行分析。相關(guān)研究人員需要在對光伏隨機波動以及突變過程中的水電機組跟隨互補性能開展分析評價工作。在天氣發(fā)生變化時，會導(dǎo)致光伏產(chǎn)生出力突變，此時需要對水電機組的速率進行調(diào)節(jié)，增強互補效果。在水光互補疊加過程中，會產(chǎn)生相應(yīng)的出力電能質(zhì)量，通過對提升水電光伏出力電能質(zhì)量的作用進行評價，可以進一步優(yōu)化和完善水光互補運行方案。

結(jié)束語：

綜上所述，在我國清潔能源發(fā)展過程當(dāng)中，相關(guān)研究人員需要對水光多能互補清潔能源智能發(fā)電技術(shù)進行充分研究，從而有效提升水光多能互補清潔能源項目的智能化發(fā)展水平，促進我國節(jié)能環(huán)保工作的開展，使清潔能源的利用效率得到有效提升，更好地實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃鶴，秦嶺，喻洋洋，魏道萬.水光多能互補清潔能源智能發(fā)電技術(shù)[J].分布式能源，2020，5（02）：21-26.

[2]青海將建全球單體最大水光風(fēng)多能互補工程[J].能源與環(huán)境，2018，14（05）：107.

[3]黃鶴，秦嶺，魏道萬.“水光多能互補”清潔能源創(chuàng)新發(fā)展管理[J].中國電力企業(yè)管理，2018，24（28）：52-55.