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風(fēng)電水電互補,拓展綠色電力應(yīng)用
2012-07-30
來源:《風(fēng)能》
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電力平衡能實現(xiàn),相對而言電量平衡就不難解決。電量平衡的主要制約條件在于當(dāng)冬季風(fēng)電連續(xù)停發(fā)時,水庫的儲能可否提供足夠的水電發(fā)電量。按2013 年數(shù)據(jù)測算,全年需電量24.8 億千瓦時,平均每天為0.068 億千瓦時。假設(shè)按連續(xù)3 天風(fēng)電全部停發(fā)(這是十分罕見的情況)計算,所需電量約為0.204 億千瓦時,這僅占水電站儲能電量4.246 億千瓦時(見附表6 數(shù)據(jù))的4.80%。到2020 年,全年需電量73 億千瓦時,平均每天為0.2 億千瓦時。同樣按連續(xù)3 天風(fēng)電全部停發(fā)計算,所需電量約為0.6 億千瓦時,占當(dāng)時已建成水電站估計儲能電量8.48 億千瓦時(參考附表2 數(shù)據(jù),采用2013 年的2 倍)的7.10%。就是說,冬季只要拿出很小一部分水庫水量參與調(diào)節(jié),就能夠彌補風(fēng)資源缺乏時當(dāng)?shù)氐碾娏咳笨?,這應(yīng)該是不難實現(xiàn)的。
四、需要解決的問題
?。ㄒ唬┧畮炫c電網(wǎng)的統(tǒng)一調(diào)度A 地的水電站中,有幾座的主要功能是調(diào)水,它們的夏季水量調(diào)度必須以調(diào)水功能為主,“以水定電”。由于夏季適逢負(fù)荷高峰,因此矛盾可能不大。當(dāng)夏季風(fēng)電多發(fā)需少發(fā)水電時,在保證總調(diào)水量的前提下,適當(dāng)調(diào)整流量變化過程,應(yīng)該是可能的。如果因調(diào)水水電必須多發(fā)、本地區(qū)不能全部消納時,還可以通過電網(wǎng)外送,這需要與電網(wǎng)調(diào)度溝通協(xié)商一致。冬季水電站要承擔(dān)本地電力負(fù)荷調(diào)節(jié)的主要功能,更需要與當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)調(diào)度保持密切溝通,隨時根據(jù)負(fù)荷變化調(diào)整發(fā)電出力,監(jiān)測流量與水庫蓄水量的變化。因此,建立電網(wǎng)調(diào)度與水庫調(diào)度的協(xié)調(diào)機制是必須重點解決的首要問題。
?。ǘ╇娋W(wǎng)建設(shè)
A 地已經(jīng)以220 千伏接入新疆主網(wǎng)。在2015 年前,地區(qū)陸續(xù)建成投運的水電(估計約50 萬千瓦)以及風(fēng)電(約55 萬千瓦)基本上可以在補強220 千伏電網(wǎng)框架的方案下得到解決。在2015 年后,隨著地區(qū)負(fù)荷增長以及水電、風(fēng)電等電源的更大規(guī)模建設(shè),存在以750 千伏接入新疆主網(wǎng)的必要性,所以該項工作應(yīng)該及早提上日程。
?。ㄈ╇娫唇ㄔO(shè)決策選擇
本文中沒有提及地區(qū)煤電情況,意在強調(diào)當(dāng)?shù)刂饕揽克娕c風(fēng)電,在電網(wǎng)支持下就能夠基本解決負(fù)荷均衡供電問題,沒有排斥煤電的任何含義。事實上, 因地制宜、多能并舉也是應(yīng)該的。目前該地區(qū)已建成運行火電2.4 萬千瓦,在冬季供電中起了重要作用。規(guī)劃建設(shè)中的還有一些大型火電廠,裝機約70 萬千瓦。增加火電裝機與增加風(fēng)電裝機的技術(shù)經(jīng)濟性到底如何,應(yīng)該進(jìn)行更充分的論證。
?。ㄋ模╋L(fēng)電比例加大時的電網(wǎng)穩(wěn)定問題
根據(jù)上述構(gòu)想,在冬季該地區(qū)運行風(fēng)電占負(fù)荷容量的比例有時將可能超過50%,這種情況下是否能夠保證電網(wǎng)穩(wěn)定安全運行,是必須認(rèn)真考慮的問題。但應(yīng)該看到的有利因素是:第一,地區(qū)電網(wǎng)并非孤立運行,而是與新疆主網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運行,相對新疆主網(wǎng)裝機容量,地區(qū)風(fēng)電仍是很小的比例。第二,根據(jù)國外資料,在西班牙、德國等地,已經(jīng)出現(xiàn)過在某一時段,風(fēng)電出力達(dá)到地區(qū)電網(wǎng)出力65%的情況下依然保持穩(wěn)定運行的實例。第三,1998 年,曾經(jīng)在孤立運行的當(dāng)?shù)仫L(fēng)電-水電供電系統(tǒng)中進(jìn)行過實地試驗,在風(fēng)電占到電網(wǎng)容量34.4 %(1 臺2000 千瓦水電機組與7 臺150 千瓦機組并聯(lián)運行)的情況下,供電系統(tǒng)靜態(tài)與動態(tài)都是穩(wěn)定的??梢灶A(yù)計,在與大電網(wǎng)連接后,條件更好,冬季當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)能夠依靠風(fēng)電水電互補,實現(xiàn)電力電量平衡與穩(wěn)定安全供電。
風(fēng)電-水電互補是新事物,其對電網(wǎng)穩(wěn)定的影響是新問題,需要慎重對待。首先可以進(jìn)行計算機模擬,得出系統(tǒng)是否穩(wěn)定的理論成果;更重要的是在工程建設(shè)運行實踐中加強觀測,以實踐結(jié)果檢驗理論,得出可靠結(jié)論。
(五)其他安全問題
水電站冬季承擔(dān)負(fù)荷調(diào)峰后,下瀉流量會有較大范圍變化,河道流量忽大忽小,與自然季節(jié)變化有差異,需要考慮是否存在安全隱患等。
五、結(jié)論
- 閱讀上文 >> 低風(fēng)速風(fēng)電項目風(fēng)資源分析的幾點體會
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