尹昭祺
大唐云南发电有限公司 云南昆明650000
摘要：本文分析了云南风光水储一体化太阳能风力发电厂的必要性和重要性，解释了风光水储一体化太阳能风力发电的基本原理和功能，提出了各种改善风力发电一体化的措施-刺激和实施太阳能生产。对应用说明书进行了分析和规划。
关键词：风电水储能；发电应用；分析与展望
1、引言
能源是经济和社会发展的重要物质基础。工业革命后，全球能源消耗显著增加，煤炭，石油，天然气和其他化石燃料正在迅速消耗，环境也在不断恶化，特别是温室气体排放已导致全球气候变化加剧，这对人类社会的可持续发展构成了严重威胁。以太阳能和风能，水能为代表的可再生能源的发展和广泛使用，以其独特的能源和环境效益，为全球能源工业的未来发展提供了新的动力。根据欧洲JRC的预测，到2030年，可再生能源将占总能耗的30％以上；到2040年，可再生能源将占总能源消耗的50％以上；到21世纪末，可再生能源将进入能源结构将会超过80％。因此，开发和利用可再生能源已经成为世界上确保能源安全，优化能源结构，保护环境和减少温室气体排放的重要战略措施。
2、风光水储一体化发电建设背景
“十四五”时期，我国迈入高质量发展阶段，我国能源发展也将转入全新的高质量发展阶段，国家能源局预测，“十四五”末全国发电装机将达到30亿千瓦左右，“十四五”年均增长4.3-5.2%。与此同时，随着“3060”目标的指引风能、太阳能和水能是清洁和可再生能源，具有巨大的发展空间。但是，由于其不稳定性，耐用性和随机性，很难单独确保风能和光伏能的可持续不间断发电。因此，风能和光伏大规模建设将影响当地电网的安全和可持续运营，如何让风能和光伏发电的大规模建设维持电网稳定性这已经成为世界范围内大规模开发和使用可再生能源的主要技术壁垒。为了研究和解决这一问题，我国已开始在部分省份开始建设示范项目，其目的是风能、光伏使用科学和创新技术手段的输电系统和电网输电友好的互动和智能的交付可以打破大规模生产可再生能源和与网络相关的运行的技术问题，提高电网采用大规模发电和可再生能源的能力。
风能和光伏发电对电网具有重大影响，除了谐波和电压波动等能源质量问题外，其功率的不确定性还迫使电网使用更多的能量而参与设置，以通过设置功率有效地减少这些波动。根据现有规范，电网可接收的部分可再生能源生产非常有限，由于我国太阳能和风能的储量相对较大，这些地区主要集中在西南偏远地，资源和需求不平衡加剧了可再生能源网络运行的不一致性。在目前可再生能源丰富的希腊，几个地方被并入电网，这导致可再生能源生产的装机容量超过了电网的容量，这对当地电网的安全运行构成了严重威胁，并严重阻碍了可再生能源的进一步开发和使用。
3、风光水储一体化发电的设计原理
为了促进可再生能源的开发和使用，并消除对可再生能源电网安全运行的现有不稳定性，需要考虑以下几个方面。首先是从电网开始，抓好电网的规划和建设，提高电网管理和交互的智能水平，从而将可再生能源的生产整合到电网中。其次是从电源开始，应用各种储能方法，储能方法用于稳定电力，存储可再生能源产生的部分或全部电力，并根据当前需要进行输送。
特高压电路和电网公司的智能网络将加强并逐步改进的传统方法，这种方法只能提高新能源的宽容度，不能排除电网中可再生能源生产的不稳定性；另外，由于风能和光伏能量的不稳定特性，电力线的使用效率非常低。在大多数情况下，传输的电不会超过设计容量的50％，如果单独使用此方法，将大大降低网络的传输效率，交互能力也应增加一倍。
后一种方法当然可以基本上解决该问题，但是现有的大规模储能技术以及泵存储技术还不够成熟，无法满足当前对可再生能源生产和节能的需求。
太阳能、风能和水能综合发电的概念实际上是基于现有规范，并将上述两种方法有机地结合在一起，以充分展示大规模输电和智能能源管理及输送网络最大程度地利用能源的好处，更好地利用可再生能源生产能力。
4、系统功能的实现
尽管风能和光伏自然特性相互补充，但它们在独立运行中不稳定，中断且具有随机性。就白天的能源生产变化而言，风能生产通常白天只产生较少的能量，而晚上则产生更多的能量，而光伏则仅在白天产生。先前的研究表明，如果以合理的规模配比建造风力发电和光伏发电以创建互补型发电系统。当然，这种类型的组合发电系统不能消除不稳定性，随机性，但是会导致促进该功能组合的趋势发展。
尽管集成风能、光伏、水能、储能的生产仍处于起步阶段，并且技术还不够成熟，但仍需要进一步的研究和开发。但是，基于我国可再生资源分配不均的情况，我国未来将有广阔的发展领域。随着风能和太阳能养护项目的完成和投产，以及政府各项政策措施的逐步实施，风光水储将在“十四五”得到广泛推广。
5、风光水储一体化发电的意义
随着科学技术的不断发展，可再生能源的发展，以及广泛使用可再生能源对传统剩余能源的逐步替代已成为不可逆转的历史趋势。近年来，我国的风力发电和光伏发电发展迅速，装机容量每年以吉瓦级速度生产，这加剧了来自电网的输电与如何提高电网接纳风能和光伏能力之间的矛盾，这已经成为亟待解决的问题。在创新思维方面，风能，风力，水能和储能为我们提供了解决上述问题的有效途径。多能互补一体化发电系统的大规模建设不仅可以在电网中提供相对稳定的可再生能源，而且可以有效地发展电网的输配能力，同时，它可以大大提高网络传输效率并创造有价值的传输线，多种资源可以更充分的稳定利用。
6、结语
综上所述，风光水储一体化综合发电是一种综合能源生产体系，同时也是一个多学科的工程系统。创造风能、光伏、水电和储能的整合，需要政府及社会各阶层提供必要的政策支持和共同努力。目前已针对风能和光伏项目国家制定了适当支持政策，但储能的配套政策尚不健全。如何评估储能在可再生能源的开发和使用中的作用，建议基于社会效益和现有条件进行深入研究，制定适当的电价疏导机制，并结合各地区用电形势，才能推动储能技术的应用，同时促进风光水储一体化项目建设进程。
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