关键词:弃风限电;电力系统;储能技术
1引言
随着不可再生能源的大量消耗,石油危机和环境问题的出现,人类发展清洁能源的任务也越来越艰巨。其中以风能为例,在电力系统中风电的装机容量的比重已经越来越大,问题也不断的出现。弃风限电就是目前利用风能的一个亟需解决的问题。如何高效、稳定的利用好风能也是现在国内外研究的热点问题。
提高储能技术对风电的利用发展具有重大的意义,正确认识储能技术的现状,从而加快储能技术的发展,可以在一定程度上有效的解决好弃风限电的问题。
2 风电现状分析
在风电的发展过程中,充满着机遇和挑战,首先要先了解一下在风电发展过程中取得的成就和出现的问题。
2.1风电发展已经小有成就
我国从二十世纪五十年代后期开始不断学习国外风电技术技术,装机容量不断扩大,同时不断的完善与风电有关的法律法规。2010年,我国风电新增装机容量超过18.9GW,以占全球新增装机48%的态势领跑全球风电市场,累计装机量超过美国,跃居世界第一。2016年我国风电新增装机容量占全部电力新增装机容量的比例为15.5%,累计装机容量占比9.0%。风电新增装机容量占比近几年均维持15%以上,累计装机容量占比则呈现稳步提升的态势。
2.2弃风限电是影响风电发展的主要问题
但快速发展的同时也有许许多多的问题不断的出现,其中最主要的就是弃风限电。当风电不断发展,在电力系统中的占比越来越大,当电网无法及时消纳风电时,要求风电场风机停止发电,也就是所谓的弃风限电。
由于风电受风力的影响较大,具有随机性强,波动性大等特点,对于风电的调控较为困难。电网建设相比,风电建设周期较短。输电线路难以协调。电网的建设难以跟上风电的脚步。再加上我国目前对调峰手段较为欠缺。弃风造成的浪费越来越严重。2012 年是有史以来弃风限电最为严重的一年,全年风电限电量达到 208 亿千瓦时,较 2011年增加了一倍,限电量占 2012 年风电全部发电量的 20%;全国限电比例达到 17.12%,为历年最高值。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆弃风限电最严重的地区集中在风资源富集的“三北”地区,其中蒙东、吉林限电问题最为突出,风电利用小时数低于 1500 小时,冬季供暖期限电比例超过 50%;蒙西、甘肃、张家口地区限电比例达到 20%以上;黑龙江、辽宁等省份限电比例达到 10%以上。
2.3电储能技术急需发展
国家现在明确了电储能的电力辅助服务的市场地位,电池储能能够快速响应和解决风力出力不均的问题,可以成为解决新能源供应不稳定的调峰调频方案。
若是能在发电处增设功率10MW级以上,持续4小时级以上的电储能设施来作为独立主体参与调峰,弃风问题能得到改善。但现如今电储能调度经验缺乏,电储能产品众多,各大厂商给出的都是试水方案,难以找到一种经济性满足大规模推广的电池技术。
3 我国储能技术的方式和现状
3.1机械能
抽水蓄能电站是现今比较常见的一种储能方式。需要配备上下水库,电力负荷小的时候抽水至上水库,电力负荷大的时候放水至下水库。利用机械能的转换来达到储能的目的。但受水源和地形等条件的制约,对西北地区来说投资较大。不适用于风电的储存。
3.2电磁能
超级电容器是一种新型的储能装置,具有安全可靠、循环寿命长和功率密度高的特点,由于其不存在化学反应,超级电容器的充电时间非常的短暂。但超级电容器的能量密度较低,限制了它在各个领域的使用,难以在风电场大规模储能。在不损失高功率和长寿命的前提下,提高其能量密度,将会实现一个突破性的发展。
3.3电化学能
钠硫电池是利用钠和硫反应的一种新型电池,具有寿命长、能量密度高和制作工艺简单等特点。但其稳定性较差,特别需要注意安全问题。在一定程度上限制了其发展。目前应用最广泛的还是传统的铅酸电池。
4总结
虽然在解决弃风限电的问题上还有许多的困难,但使风电产业健康发展一直是我们的目标。提高储能技术就是实现这个目标的一个重要环节,在接下来的日子里储能技术必定会飞速发展,朝着高效、经济和安全的角度良性发展,在调峰等方面做出巨大贡献。
参考文献
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论文作者:陈熙峰
论文发表刊物:《科技中国》2018年3期
论文发表时间:2018/8/6
标签:风电论文; 储能论文; 装机容量论文; 技术论文; 电网论文; 电力系统论文; 风能论文; 《科技中国》2018年3期论文;