大规模风电项目开发及并网运营优化管理

发表时间:2021/4/23   来源:《中国电业》2020年第34期   作者:毛鸿
[导读] 随着全球的发展,伴随着能源和环境问题的产生,我们越来越重视利用可再生能源的开发来解决能源紧缺问题。
        毛鸿
        国电南京自动化股份有限公司   江苏南京211100  
        摘要:随着全球的发展,伴随着能源和环境问题的产生,我们越来越重视利用可再生能源的开发来解决能源紧缺问题。而其中风能作为重要的可再生清洁能源之一,利用的概率越来越大,得到了较大的发展。风电的开发不断得到挖掘,风电资源利用规模不断扩大,风电项目的开发及运营优化管理问题得到了更广泛的重视。本文通过理论研究与分析,概括出我国大规模风电项目开发及并网运营的现状和不足,在研究分析的基础上,对风电开发及并网运营优化提出建议与措施,为风电并网运营优化管理水平提供参考。
关键词:风电项目;并网运营;优化管理

        随着经济的高速发展,能源的开发更倾向于清洁的可再生能源,作为目前较为成熟的绿色能源技术,风电在能源开发中地位日益凸显。风能作为一种可再生能源,与常规化石能源不同,无需考虑资源紧缺能源枯竭的问题,而且其强大的清洁性更明显优于其他能源,在很大的程度上减轻二氧化碳排放问题,同时风力发电技术的日益提高,风力发电成本的下降,形成了规模化开发风电资源的趋势。进行大规模风电项目开发及并网运营优化管理,需要深入地研究风电开发的现状,研究如下:
一、我国风电发展的现状。
(一)我国风能资源丰富,分布广泛,开发分配不均。
        风能资源主要集中在东北,华北,西北以及东南沿海。这些地区风能资源丰富, 建设条件优越,进行了成片开发电资源, 导致众多开发风电资源的企业进行争夺开发区域,而对于内陆地区风能资源规模比沿海地区小,建设条件地形复杂,多是山地,丘陵地形,对于风能的开发存在成本高的缺点,并未得到企业的重视,从而造成风能资源开发区域分配不均,多地区风电场的效益下降。近几年在江苏南通、盐城等海域建设了数个百万千瓦级大型风电基地,同时在其他海域,发挥了经济和市场优势,重点建设了数十个100MW级的海上风电场。但随着新建沿海风电厂的数量不断增多,接入电网的风机数量也不断增加,风电厂的并网将对电力系统的运行带来新的问题,也对电网安全经济的运行带来了影响。
(二)风电并网消纳市场混乱。
        限电、弃风等问题不断涌现,由于项目审批程序上,风电项目与风电项目审批产生脱节,风电基地消纳方向也存在不明确,忽略了对风电出力特性和消纳能力的研究,风电消纳市场出现混乱,风电项目规模与配套工程建设周期不同步,风电开发规划与电网规划存在不协调,从而造成资源极大的浪费。
(三)风电技术存在不足
        电网企业为提升风电装备的技术条件水平,逐渐出现技术并网难的问题。我国风电机组研制技术主要风电机组功率向大型化发展,大功率风电机组技术发展胜于国际领先企业,但存在缺乏技术积累和市场检验,面临着未来市场和用户认可度和接受度不高的风险。风电开发过程中,重点问题集中在电网企业和风电开发企业关于风电外送与接入的问题,电力系统对风电大规模开发和并网具有适应性低问题;在电力系统结构上,目前建设的数个千万千瓦级风电基地多数是位于电网末端,缺乏稳定的电网网架结构、电源结构单一;大规模的风电接入,也会使当地电网的运行不稳定;同时,不同于常规同步发电机组,大部分使用的是异步发电技术,对电网的安全稳定运行存在不确定的因素;风能具有自然波动属性和风电场的输出功率波动性,会造成风电场制定和实施正确的发电计划存在困难;伴随风电场规模的扩大,尤其是在风电进行大容量远距离输送,电压不稳定性更为突出;风电出力的随机性会导致电力系统网络潮流变化不确定,进一步造成线路传输功率、电网潮流分布以及整个系统的惯量发生改变,最终影响到整个系统的暂态稳定性和频率稳定性。

二、风电开发及并网营优化管理建议与措施
(一)引进先进技术,提供技术支持。


        为了改善并网风电的电能质量,不断提高风电外送能力,需要采用太无功补偿设备,自动电压控制等先进技术。主要提高风电场无功补偿及电压调节能力,不断改善并网风电的电能质量,保证系统电压稳定,确保在风电外送过程中功率波动时照保持电压水平。提高风电机组技术,使得风电机组风能转化效率大幅度提高,从而获得可观的经济效益。
(二)加速发展现代电网体系建设,调整区域主干电网。
        不断适应大规模跨区输电和新能源发电并网,逐步发展特高压、大容量、效率高,距离远的先进输电技术,配合信息控制和储能等先进技术,助推智能电网的建设,推动城乡电网建设与改造,实现电网优化配置电力电能,供电可靠性不断提高。
(三)培养和引进先进人才,加大资金投入。
        通过政府引导与企业支持,政府对高校进行资金支持,为高校培养风电专业人才提供经费保障,并提高风电人才的社会地位,出台相应政策,激励人才积极主动进行风电领域的探索。企业提供更多的工作机会,完备的工作体系,舒适的工作环境,优厚的福利政策,助推更多的专业人才成长。由于风电产业存在基础薄弱,市场竞争激烈的现状,吸引投资能力弱,风电产业发展的资金来源单一,因此需要拓宽分裂发展的融资渠道,政府需要花费主导作用。积极开拓风电发展的多元化融资渠道,建立具有竞争性的风电投资机制,提高风电产业的投资回报。建设相对应的风电开发基金,为风电发展提供强有力的资金保障。建立推动风电发展财政税收补贴机制,利用投资补贴,调动投资者的投资积极性,提高风电产业的技术创新,实现有效的推动大规模风电项目的发展,形成稳定的风电价格补贴机制。
(四)优化风电市场竞争体系。
        风电作为资金密集型和技术密集型行业,风电行业投资风险较大。政府要对企业财政支持和补贴,提供一定的技术支持,打破风电行业的垄断。形引进市场竞争机制,增强风电市场竞争力。完善风电电价形成机制,制定合理的风电电价,依据风电发展的不同阶段制定相应的电价形成机制,利用更科学的风电定价规则,标准以及方法,促使风电投资得到合理的回报,展现出成本优势与价格优势,增强风电的竞争力。
(五)加强完备的法制建设与行业监督。
        不断完善我国相关能源法律体系,实现能源管理有法可依,有法必依。构建风电能源的法律体系,提出科学合理的法律制定计划,制定能源开发利用的基本原则、规则以及指导思想,为能源法律体系的建设奠定基础。各级人民政府根据相应的法律法规,因地制宜,制定与当地风电发展相适应的实施细则。加强风电能源管理的监管,建立统一的能源管理机构,各部门各司其责,对风电发展进行科学管理,同时完善相应的能源行业协会等组织,对我国大规模风电发展及并网进行引导和监管。建立公开,公平,公正的信息交流平台。为风电能源行业提供有关的技术、能源信息查询和咨询等方面的服务,建立包括风电在内的可再生能源的宣传服务平台,形成全社会促进可再生能源发展的氛围,让社会大众更深入的了解可再生能源相关知识,认识到风电技术与经济之间的关系,认识到可再生能源的发展及其重要性,促进社会对可再生能源的理解,从而推动全社会一同推动可再生能源可持续发展,推动全社会支持节能减排工作的实施,形成以政府为主导,社会组织为主体的风电服务体系。
结语
        随着我国风电开发的不断利用,需要针对风电运营与综合利用的管理进行更深入的研究,为我国风电科学可持续发展提供理论支撑。对大规模风电场并网的优化管理,需要对风电开发利用的实际情况进行长期的探索与研究,进行总结与分析,对不同的问题展开更加有针对性的分析,得出针对性的解决方法。对于大规模风电并网运营优化管理中,追求绿节能减排,环境成本最小,经济效益提高。要构建综合优化风电并网,引进先进技术,提供技术支持,加强风电法制管理与市场监管,提升风电利用水平,不断提高风电资源综合利用效益。
参考文献
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