浅析国外风电并网特点及对我国的启示

时间:2022-04-17 09:28:47

【摘 要】随着人们对水电等可持续性资源需求的不断提高,各个国家越来越重视水电的开发和应用,现阶段国外的水电技术可谓因地制宜,依据当地风、地电场规模小而散等地势特点,相关人员采取了小能源小批量的开采利用,但是,要想让能源实现规模效益,必须依靠国内强大的经济基础,其主要是依赖于国家区域电网的配置完善程度、电力设施的布局结构以及各风电设施之间的相互配合程度。西方国家地势平坦、海拔较低,依附着自身现有的风力强劲、风速均匀等优势,并有效地结合西方国家整个互联电网,把开发的风电资源运输到需求量大的区域,对于美国等发达国家来说,其拥有更加丰富、机动灵活的坚实电力设施以及支撑风电输运的电网设备;另外,这些国家积极研发改进风电资源的模式,为我国对风力能源的开发力度不够、设施不足等问题提供了借鉴和启示。

【关键字】西方风电现状;西方风电发展趋势;中国借鉴措施

1、前言

目前而言,随着经济、科技全球化以及社会化形式的不断发展和改进,我国的风电资源的开采力度也随之快速增长,在连续几年的努力之后,相关人员也取得了惊人的成绩,但是在发展阶段,他们仍面临着资源能否可持续性开采和利用的挑战,其中包括因设备不完善、不能对风能有效控制、风力开采技术的先进、国内的电网传输设施不配套和政府对资源开采部门监督不够等问题,这些都极大的造成了风力能源的浪费。因此,借鉴国外的电力能源开采方法来解决我国在能源规划方面的不足刻不容缓[1]。

2、国外风电并网现状及特点

2.1单个风电场大多规模较小,风电主要分散接入配电网

西方许多科技大国最初想实现地域风电能源的开发和利用主要是针对现阶段自然环境的不断恶化等问题,而现阶段,西方发达国家依照地形所采取的小规模、小设施对风能的挖掘,这一过程必须紧密结合国内以及国际间配电网输送、集聚和分散功能,其中分散电力到各个需求场地贯穿整个电力输送过程,也是风电事业最终实现的目的。

2.2风电大规模并网依赖于坚强电网的支撑

对于一些地理位置优越的国家,如丹麦来讲,实现大规模的风电资源的开采和利用对国内经济实现可持续发展有着巨大的现实意义。除了利用国家地域内部的最强大的风电开发设施设备以外,丹麦还积极的实现了贯穿整个国内以及其他利益联合国之间的统一的电网,这一措施扩宽了丹麦西部电网与欧洲其他大陆国家的电力交易平台。

2.3大规模风电并网需要其他电源的支持和协调发展

丹麦电力使用结构以火电、风电为主,2008年电力设施总生产量1315×104kW,其中火力发电的总量为998×104kW,占电力总生产量的绝大部分,风力发电总量为316×104kW,占总装机容量的24.0%。但北欧4国电网联系紧密,北欧电网中水电约占总装机的50%,风电等可再生能源约占总装机的5%,其中约2/3的风电安装于丹麦,北欧电网中的大量水电为丹麦风电提供了足够的调峰支持。美国自2005年以来新增装机主要为风电和燃气电站,2008年燃气电站装机容量占总装机容量比重高达41.4%。以此可见,风力发电只有在其他发电方式的协调下才能实现其巨大的开发潜力[2]。

3、国外风电并网有利政策法规以及并网发展趋势

一、各国家针对丰富的风电资源积极制定了完善严格的电网政策法规,详细的规定电力开场的规模、电力设施技术水平指数以及实现电网并使用前提阶段的要求。对于能源和经济地区分布不均衡的西班牙而言,并网模式的应用实现了把北部和南部电力资源集中,并将沿海地区的电力资源输送到经济落后但资源需求高的中部区域。这一有效举措将会被许多资源分布不均匀的地区所采用,以此风电并用会成为世界许多国家解决全球变暖、资源紧张和减少二氧化碳排放的有效利用方式。

二、各国对于风电收购之中所伴随的风电输送过程出现的电力容量变化,进行了相关政策调整。随着风电开发规模的增大,风电输送容量不足的问题逐步显现,如德国,它的经济中心逐渐由北部沿海岸转移到国家南部地区,同时,对于北部风电能源的利用也更加广泛,但是目前现有的电力输送设备不能有效的满足南部地区的经济需求。所以针对这一问题,德国积极的规划和扩展输电网以扩大风电消纳范围和规模,增加风电并网在未来实施阶段的利用潜力[3]。

4、我国借鉴西方经验对本国风电发展问题解决措施

①优化电源结构,合理配置调峰电源,解决风电大规模发展带来的系统调峰问题。从国外风电并网经验看,风电与其他电源协调发展的关键是系统调峰问题,应优化电源结构,增加电源装机中调峰电源和灵活调节电源的比重。应在具备抽水蓄能站址资源的负荷中心地区,加快抽水蓄能电站建设在天然气供应有保障地区,建设一定规模的燃气电站;建设大容量高效率燃煤机组,参与系统调峰。

②建设坚强智能电网,解决风电大规模接入和输送问题。坚强电网是风电大规模发展的支撑和载体,我国风能资源分布集中,与负荷中心呈逆向分布,本地消纳能力有限,需加快构建坚强的互联电网,加强跨区输电线路的建设,扩大风电的开发规模和消纳范围。

③健全相关法律,制定发展规划,加强并网管理,完善政策支持体系。应适时调整风电收购政策保障系统安全稳定和总体经济高效;将风电规划纳入能源电力统一规划,实现风电规划与电源规划、电网规划的协调,国家规划与地方规划的协调;制定出台强制性的风电并网技术导则等技术规定,建立风电机组测试与认证制度[4]。

5、结语

虽然现阶段在风电开发领域欠缺有效的规划管理、对配电设施建设的能力不够、国内全区域化的电网覆盖面积不大、互联网应用不广、政府制定的风电政策不完善,但是,面对风电能在未来带来的巨大效益和解决国内出现的环境问题,许多企业家以及地方政府已经积极的借鉴西方风电发展模式,采取相关问题措施解决现有阶段的阻力,坚持不懈,持之以恒扩大其影响,他们有理由相信,我国的风电事业正走向先进科学健康可持续发展道路。

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