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破解風(fēng)電迷思

2015-07-16 來(lái)源:美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)作者:Michael Milligan、Kevin Porter、Edgar De Meo 瀏覽數(shù):1322


  總的來(lái)說(shuō),隨著并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組增多,風(fēng)電在電網(wǎng)中的變化就會(huì)越來(lái)越小。圖3是從美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室風(fēng)電場(chǎng)數(shù)據(jù)收集項(xiàng)目中截取的具有幾個(gè)互聯(lián)點(diǎn)的某風(fēng)電場(chǎng)約9小時(shí)內(nèi)每一秒的數(shù)據(jù)。這一數(shù)據(jù)來(lái)自同一時(shí)間段,并將每個(gè)機(jī)組群的平均輸出值進(jìn)行了規(guī)范化處理。圖3(a)顯示了200臺(tái)機(jī)組數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后的變化情況。圖3(b)顯示了15臺(tái)機(jī)組數(shù)據(jù)的巨大變化。從這些數(shù)據(jù)及圖示中可以得出結(jié)論,隨著風(fēng)電機(jī)組的集群化,標(biāo)準(zhǔn)化處理過(guò)的風(fēng)電變量在下降。這一規(guī)律同時(shí)適用于較小區(qū)域內(nèi)和大范圍的風(fēng)電集群,也適用于電網(wǎng)運(yùn)行的所有時(shí)間尺度。
  (a)200臺(tái)機(jī)組的風(fēng)電場(chǎng) (b)15臺(tái)機(jī)組的風(fēng)電場(chǎng)
  圖3 每秒風(fēng)電出力變化性比較
  一些國(guó)家的電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商在積累高比例風(fēng)電并網(wǎng)及其變化規(guī)律的運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)。圖4顯示了從2009年5月7日至10日,愛(ài)爾蘭風(fēng)電的每小時(shí)接入比例,范圍從很小的比例到高達(dá)40%。同樣,圖1(如上所述)顯示了2005年1月丹麥的實(shí)際負(fù)荷與凈負(fù)荷(減去風(fēng)電后的負(fù)荷)。該圖顯示風(fēng)力發(fā)電量逐漸增加,而后由高風(fēng)速導(dǎo)致停機(jī)使發(fā)電量減少。更高的風(fēng)力發(fā)電量使得凈負(fù)荷在某些時(shí)段接近于零。正如本文后面討論的,電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商通過(guò)使用現(xiàn)有的靈活發(fā)電資源、風(fēng)力預(yù)測(cè)以及時(shí)間調(diào)度等手段,來(lái)應(yīng)對(duì)風(fēng)力的變化。在以更接近于實(shí)時(shí)的情況下進(jìn)行評(píng)估時(shí),發(fā)電量更具可預(yù)測(cè)性,而小于小時(shí)單位的調(diào)度方案也使電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)方可以充分利用其他發(fā)電設(shè)備的靈活性。此外,更大范圍內(nèi)(或電網(wǎng)覆蓋區(qū)域)的電力平衡有助于解決風(fēng)電的變化,因?yàn)樵谳^大的地理區(qū)域內(nèi)風(fēng)電的波動(dòng)性會(huì)趨于平緩。

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電網(wǎng)
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