大规模风电接入电网的相关问题及措施

发表时间:2021/1/6   来源:《中国电业》2020年第22期   作者:张林楠 杨俊杰
[导读] 近几年来,因为社会的飞速发展和科技的不断进步,我国各类资源在生产
        张林楠 杨俊杰
        上海电力大学 上海市 浦东新区 200120
        摘要:近几年来,因为社会的飞速发展和科技的不断进步,我国各类资源在生产、回收上被大量使用,这时可再生资源出现了大众的眼前,作为不仅重要又能反复利用的资源,现在在社会中得到了高度重视。国内,风电装机的数量在持续增加,所以说现在的风电场的数目也在逐渐增加,且已经在国内初具规模。不过总的来说,将风电大规模地接入电网也是一把双刃剑,优点是有助于我国风电发展,可以提高发电量,但缺点却是因为技术不太成熟,电网在运行中稳定性和安全性得不到保障。
        关键词:风电;电网;问题;措施
        引言:风电,在如今社会中作为新型的清洁能源,将其科学且合理地接入到电网中,可以在极大程度上利于社会发展。但因为目前风电技术不太成熟,在通过大量的实践和数据测算之下,将风电大规模接入电网,会出现不少问题,轻则对电网正常运行情况产生不良影响,重则对社会持续发展造成危害。所以说,对大规模风电接入电网这一项目可能出现的问题及有效性措施展开讨论有着十分重要的意义,可以为风电接入电网这巨大工程夯实基础。
        一、风电的特点
        目前我们说的最多的风电,就是指风力发电,其主要是利用在自然界当中广泛存在的风能通过转化使其变为电能的新型能源生产形式。对风电这一种新型发电方式而言,有着以下几个显著特点:①通过风能去进行发电,在这一过程中不会产生废气和废水,在环保方面有着不错贡献;②风来自于自然,风能是自然的产物,不会因为人为生产生活因素而消失;③在科技发达的今天,风电设备的需求量相对较少,而建设周期也较短;④在建设风电场上可以根据周围环境的不同,因地制宜建设不同规模的风电场,可以确定最佳装机容量。不过有一点需要注意,风电也存在缺点,比如说风电设备在运行时会产生不小的噪音;⑤风电设备在进行安装时,占用的土地面积会比较大,因为风能具有不受人为因素影响的特点,不能对风电的持续运动时间展开控制。
        二、大规模风电接入电网出现的问题
        2.1工作难度增大
        总的来说,风力资源具有随意性,所以在用风力进行发电时,其工作频率也会因为资源的多少而出现波动,这就使得在大规模风电接入电网后,一定要及时去调整使用风力发电的工作频率。当供电公司不能及时有效地对风力发电的工作频率进行调整时,供电质量就得不到保证。于我国而言,一方面来看大部分风力发电场都是分布在较为集中的地区上,并且在这些集中地区中,主要还是使用火力发电作为最主要的发电方式,如此一来,要开展大规模调峰工作的难度会变得很大。在另一方面来看,这些集中地区的电源品种不多,所以调峰工作的种类也因此而受限,这正是现在我国大规模风电接入电网中面临的最重要的问题。
        2.2运营成本增大
        将风力发电与火力发电相比,前者是一种更为环保的发电方法,而且在各个国家目前的发电方式中也占有着大量比重。但风力发电也存在着明显缺点,比如风力能源有着强烈的不可推测性,主要原因就是自然界中风力大小人为因素是控制不了的。还有另外一个缺点就是风力资源的分布不均,山上或海边风力资源能更充足一点,而平原地区的风力资源就相对较少。所以说,当大规模的风电接入电网后,社会中的供电企业还应多增加设备用以备用,当风力资源不充足的情况下以备不时之需,而如果多预备设备的话,在一定程度上增加了公司的成本。此外,当大规模风电接入电网时,一定要配备一批理论水平和专业技能都过关的员工,配备一批还不够,还应为电网系统储备更多的人才,同时还要升级相关设施,如果设施跟不上的话发电工作也难以做到位,而储备及培训人才和更新设备对公司来说也是一笔不小的运营成本。当公司的运营成本提高了,无形之中给供电企业增加了巨大压力,这也是急需考虑的问题。
        2.3从业人员综合素质不够
        不管是在什么行业,从事什么工作,人永远是最重要的。在国内,负责开展大规模风电接入电网的从业人员的素质之间存在差别,那部分工作人员良莠不齐。在他们中,有的理论知识水平储备不够,有的专业技能经验不足,还有的人对工作的重视程度不够,所以难以满足工作要求。如果这类型的问题不能得到及时有效的解决,一定会在不小程度上阻碍我国电网行业发展。


        三、关于风电接入电网问题的有效措施
        3.1做好有关电网的建设计划
        在对风电事业进行建设中,应始终坚定不移地去坚持“一特四大”的主要方针,建造以特高压为主干网架的电网体系,同时其他电网作为辅助,协同发展,保证另外的资源接入。从宏观方向上看,该电网体系有着极高的稳定性与安全性,可以极大程度上促进风电事业发展,为供电企业带来可观收益。所以说,应加快全国范围内的风电布局计划出台步伐,同时以此作为基础,确定国内各个地区风电事业的主要发展及指导前期工作。在电力计划中,风电计划是相当重要的组成部分,其具体的工作可以推动整个电力计划实施,如果将其纳入电力体系的中长期发展计划中,可以享有国家的支持和领导,风电计划一定可以产生优秀成果。此外,还能展开大型风电接入、消纳电网等专题研究报告,在知识和技术两个层面展开分析,讨论风电接入的具体优势和可行性。将风电计划与智能电网发展计划统一结合,可以更加完善在我国风力资源相对丰富的地区中中特高压电网的建造体系,可以进一步推动我国全网互联发展。在系统规划外,有条件的话还可以对风电接入设备改良升级,使新能源可以更加安全稳定地转为电能,并且在降低损耗的同时传至用户端。
        3.2改进标准内容
        在建设风电事业中,第一,研究开发上一定要严格符合国家要求,在制定计划策略及建设电网工程中一定要积极配合国家有关部门工作。同时,还应主动承担建设工程中接入设备与其他设施的相关责任,对工程项目中遇到的问题还应积极分析和解决,把风电系统的运行安全系数和稳定性提升到最大化,为风电事业奠定良好发展基础。第二,促进国家将有关风电事业上的相关标准进行一定的修订工作,增加上可以推动其事业发展的准则,明确技能要求,使工程项目可以达到风电机组及风电场接入电网技能的最为基本的要求。此外,法律手段相当重要,且具备着高效性,可以促进国家积极建立风电并网认证和相关的质量检验标准,进而保证机组正常运行。
        3.3完善相关运营模式
        在风电机组正常运行之前,相关的技术人员一定要对机组进行试运行,做好质量检验和设备调试工作,保证机组工作正常。机组在运行过程中,一定要时刻注意机组的运行状态,同时制定合理计划,调整运营管理的规范程度,对在正常运行中的设备也要定期进行检查,对损坏设备要及时进行维修处理。当整个系统可以良好运营时,可以加大研发力度,通过研发新技术和改进旧技术来选择更为先进、合理的运营模式,进而提高机组运行效率及精准度。
        四、结束语
        随着我国的高速发展,在资源消耗方面也越来越大,这时风电事业的出现无疑为解决资源短缺问题提供了重要保障,而风电事业同时作为我国的节能环保领军事业,在供电方面的重要性不言而喻。但在科技如此发达的今天,将风电大规模地接入电网还依然存在着影响电网正常运行、一级调度二级调度效率难提升等问题,正是因为有这些问题影响,所以风电的使用在整个电网中都无法把价值和作用表现到最大化。为了达到更好并网的目的,一方面一定要加大资金的投入力度,以资金保底完善基础措施建设,另一方面必须要进行技术提升和改进,进而提升电网的调峰能力。
        参考文献:
        [1]韩彬.大规模风电接入电网的相关问题及措施探究[J].化工管理,2020(04):34.
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        [4]王伟冠.大规模风电接入电网的相关问题及解决措施[J].科技与创新,2016(04):138+140.
        [5]张丽英,叶廷路,辛耀中,韩丰,范高锋.大规模风电接入电网的相关问题及措施[J].中国电机工程学报,2010,30(25):1-9.
第一作者:张林楠(1992-),男,汉族,湖北襄阳,硕士研究生,主研领域电力系统的优化研究
        第二作者:杨俊杰(1977-),男,汉族,博士,教授
       
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