潘建仙
福建省福能新能源有限责任公司,福建省 莆田市 351100
摘要:近年来伴随我国社会经济的不断发展,生态环境问题也日渐凸显,能源生产与使用给生态资源带来的影响逐步加大。为此我国提倡全面发展清洁型能源,大力的推广和扶持低碳、高效的清洁型能源,而风力发电是最具代表性的清洁型能源项目之一。分散式风力发电在发电设备建设、运行维护、技术需求等方面相比其他清洁型能源项目具有较大的优势,有效的弥补了集中式风力发电项目的多种不足,已经成为我国目前清洁型能源项目的重要研究方向。课题研究由此出发,深入分析探讨我国风力发电的发展概括,总结分散式风力发电的优势,并提出合理化的发展建议。
关键字:智能电网;分散式风电;清洁型能源
引言
为了降低能源开发使用对生态环境造成的影响,我国大力倡导开发、使用清洁型能源。2009年我国正式全面推行智能电网的发展战略,并制定了详细的发展计划,风能的利用与开发是其中重点的项目。相继开发了内蒙古风电基地、山东海上风电基地、新疆哈密风电基地、甘肃酒泉风电基地等多个大型的风力发电项目。但伴随风力发电技术的不断研究与应用,局部地区集中式风力发电项目的弊端逐步凸显。在上述背景下,分散式风电项目灵活、可控性强、风力资源利用率高、对环境要求较低等特点逐渐被业内关注,近年来我国风电发展正在由集中式到分散式并举的方向发展。
1.分散式风电在我国的发展概况
1.1分散式风电概述
分散式风力发电与集中式风力发电最大的区别是,分散式风力发电可以实现对低风速、低负荷区域的风力利用。同过多个分散不同区域的小型风力发电厂对配电网进行电能的供应,平均容量较小,从几兆瓦到几十兆瓦不等。分散式风力发电的电能输送距离一般相对较近,输出规模也相对较小,目前分散式风电多分布于边远地区,多为110Kv以下电压等级的本地配电网服务。
1.2 分散式风电在我国的发展
自我国推行智能电网战略以来,风力发电项目在我国发展十分迅速,先后涌现出以内蒙古风电基地为首的大型风力发电厂。根据不完全数据统计截止到2017年末期,我国的并网风电装机容量超过1亿千瓦。但集中式大规模风力发电的弊端也逐步凸显,集中式风力发电厂投资规模庞大、建设任务十分繁重,在进入运营阶段后,由于电能生产规模较为庞大,其运行调度以及网络销售也存在诸多的问题与弊端。许多企业以及用电单位短期内对风力电能的收购能力十分有限,导致了产能过剩的系列问题出现,部分地区甚至出现了大风电与大弃风并存的现象,因此风力发电行业的优化与转型具有必然性。
分散式风力发电项目在2012年3月的风电项目审核计划中被首次公开提出,随后我国正式出台了《分散式接入风电项目开发建设指导意见》文件,该文件的出台标志着我国对分散式风电项目的认知与发展的决心。2012年末共计有18个分散式风电项目接入核准计划中,是我国首批正式投入生产使用的分散式风电项目,代表着我分散式风力发电项目正式启动,进入全面发展进步的全新阶段。
2分散式风电建设与发展分析
2.1发展分散式风电的优势
2.1.1分散式风电的建设优势
首先,在项目的建设方面,分散式风力发电项目的装机规模普遍较小。单个项目的总装机容量一般低于50MW,风机机组一般使用小机组,因此整个配送网络可以使用低压输送的模式,基于上述特点,分散式风电项目的总占地规模较小,建设费用以及设备费用投入较低,综合建设工期短。此外,分散式风电系统最大的优势也是其研究发展的根本意义是,该风电模式对风力没有苛刻的要求,可应用范围极广。组成结构的简易也让其在维修、维护、保养方面具有较高优势,有助于实现风力资源的最大化利用。
2.1.2分散式风电的运营优势
在运营方面,由于分散式风电场的总机容量较低,并采用低压输送的模式,因此分散式风电场一般在离负荷区域较近的位置建设,根据《国家能源局关于分散式接入风电开发的通知》(国能新能[2011]226号),目前仅考虑在110Kv(东北地区66Kv )、35Kv和10Kv 3个电压等级下降压运行。因此分散式风电场的产能一般情况下处于随产随消的状态,不需要单独建设高压输电线路以及变电设置,不存在产生过剩滞销等现象,运营状态高效且容易管理。
2.1.3分散式风电的技术优势
基于分散式风电项目的特点,分散式风电场一般采用随用随消的运行模式,并一般在负荷区域附近建设,因此分散式风电项目可以更为灵活的选择最佳的接入配电网的位置,更好的实现实际风电产能和负荷地区能源消耗的平衡,具有更高的调峰性能。全面的优化了配电网结构薄弱等诸多弊端,技术优势十分明显。
2.2促进我国分散式风电有序发展的建议
根据前文所述,分散式风电项目与集中式风电项目相比,在建设成本、建设效率、运营、技术方面均存在一定的优势,符合我国目前的风力发电需求,也有助于实现风力的最大化应用。但分散式风电项目也存在许多问题和弊端,需要在今后的研究中的不断的优化和完善。
首先,分散式风电网络的随机性和波动性较强,人为控制度较低,不利于电网输出的稳定性与安全性,需要进行一步的控制与协调;其次,分散式风电系统虽然对环境风量要求较低,可以利用零散风能,但该优势也造成了其在风电总量控制、收购制度建设、定价机制、配套费用等方面存在的一定的问题与弊端,需要进一步的发展和完善。
2.2.1进行风电并网关键技术研究
根据实际的运行情况以及运行需求对系统的结构继续优化与完善,适当的提高备用容量,以此提高系统的调节能力,缓解波动对电能输出稳定性的影响。再次,对自身人力资源进行全面的探底与梳理,在充分了解人才队伍水平的基础上,制定相应的人才引进、内部培训、岗位能力评估等制度,并建立专门的技术攻关队伍,对关键性技术进行不断的攻关性研究。最后要从规章制度上,要加强并网的管理及并网后的发展情况技术攻关研究。
2.2.2优化分散式风电的定价和补贴机制
目前我国政府对风力发电设备统一执行2011226号管理文件,但不同区域的分散式风电受环境、地区条件、政府政策以及经济能力制约,分散式风电系统的建设成本、运营成本、技术实时难度、维护成本等均不相同。此外分散式风电系统由于相对分散,需要建设多个基站系统才能完成规模供电,因此其平均成本与集中式风电系统相比仍较高,因此我国政府应基于分散式风电系统的基本特点对其价格进行相应的优化,并建立专项的补贴机制,从电价角度进行必要的激励。
3.分散式风电发展的总结与展望
目前我国集中式风电发展受到了电网建设规模以及用电消耗的限制,导致存在产能过剩、销售停滞、风能利用效率较低等诸多问题。分散式风电系统极大的缓解了上述弊端,其灵活的建设位置选择、低廉的建设成本以及技术上的优势,有效的提高了风电的灵活性以及高效性,已经在欧美等国家得到了验证,但由于我国分散式风电系统的起步较晚,虽然近年来在政府的帮助下进展十分迅速,但仍存在一定的发展困境,需要进一步的研究发展,如并网功率不稳定波动大、风电总量目标制定、收购制度建设、上网定价机制、配套费用分摊等方面的问题,这些既是发展困境,也是我国分散式风电系统未来发展要解决的主要问题,希望相关部门能够根据实际情况进行激励和扶持,让我国的分散式风电系统进入更快的发展阶段。
参考文献
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