我国分散式风电发展的探讨论文_庞延堃

我国分散式风电发展的探讨论文_庞延堃

广西桂冠电力股份有限公司山东分公司 山东烟台 264000

摘要:随着国家的发展越来越好,促进风电事业的规模不断扩大,风电的大规模集中开发遭遇了消纳和输送的瓶颈,风电的分散接入受到了关注。分散式风电系统规模小、见效快,能源利用率高。

关键词:分散式;风电发展

引言

由于大规模集中式风电送出及消纳存在瓶颈,以就近消纳为主要特点的分散式风电越发受到青睐。分散式风电主要特点是系统规模小、能源利用率高且收益见效快。发展分散式风电,有利于我国风电产业的可持续、长远发展,对于加速相关地区经济发展具有积极的意义。

1分散式风电项目的特点

分散式风电项目是指所产生电力可自用,也可上网且在配电网系统平衡调节的风电项目,不以大规模远距离输送为目的,所产生的电力就近接入配电网,就近消纳。根据相关政策,分散式风电项目的开发建设具有以下特点:(1)不受年度建设规模限制,适用于分布式发电的管理规定,可以与各类可再生能源形成综合开发,对于推动县域经济发展,构建新的能源供给网络具有重要意义,具有资源利用效率高、发展空间大的独特优势。(2)投资规模小、建设周期短、项目效益好,对于创新投资模式,广泛吸收社会资本参与分散式风电项目开发,激发市场活力具有重要意义,是风电健康持续发展的又一助推器。(3)项目布置灵活,占地范围小,建设规模可大可小,土地利用方式多样,自然人可以作为项目业主,在项目总体推进中具有集中式不具备的各类优势。(4)分散式风电接入配电网就近消纳,接入系统成本低、线损小、并网调试手续少,在电网侧进入门槛低。在配电网接入的自然属性决定了未来分散式项目是市场化交易的直接主体。(5)可以充分利用产业技术市场,购买项目开发核准、规划设计、工程建设和运行维护的全生命周期的专业化服务,真正做到投资人和项目管理人的分离,未来将出现分散式风电的多元化投资主体,“园区风电”、“农庄风电”将成为分散式风电开发的新常态。

2分散式风电的运行对配电网的影响

分散式风电接入配电网对其影响主要体现在以下几个方面。

2.1对配电网潮流的影响

分散式风电主要应用于110kV及以下电压等级的配电网,分散式风电项目的使原来单一的辐射状配电网结构发生变化,潮流方向不再单一。另外,分散式风电输出功率的波动会引起输出电压的波动,对电压控制造成一定的难度。

2.2对配电网电压的影响

(1)对稳态电压分布的影响。传统配电网一般呈辐射状,稳态运行状况下,沿馈线潮流方向电压逐渐降低;接入风电后,在稳态运行情况下,由于馈线上的传输功率减小以及风电输出的无功支持,沿馈线的各负荷节点处的电压被抬高。(2)对系统电压波动的影响。传统配电网中,有功、无功负荷随时间的变化会引起系统电压波动,朝线路末端方向电压的波动越来越大。电压被抬高多少与接入风电的位置及总容量的大小有关。风电接入配电网后,若风电的变化与当地负荷变化趋势相同,此时风电将起到抑制系统电压波动的作用;当风电与当地的负荷不协调运行时,风电将增大系统电压的波动。

2.3对继电保护的影响

当分散式风电接入配电网时,原有的保护方案在选择性、方向性及灵敏度校验上都可能无法满足要求。分散式风电接入容量和位置的不同对配电网保护配置的影响也有很大差异。当风电容量不是很大,不至于引起保护误动或拒动时,可不对继电器保护进行更换;而当风电容量较大,有可能引起保护误动或拒动时,应重新整定保护值。

3促进分散式风电发展的政策建议

3.1各省级能源主管部门应加快分散式风电发展方案编制进程

建议各省级能源主管部门加快分散式风电建设规划编制工作。各省级能源主管部门需结合前期风能资源勘察的成果,在认真梳理区域内电网接入条件和负荷水平的基础上,加快制定省级“十三五”分散式风电发展方案。

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3.2鼓励民营资本投资分散式风电项目

建议国家发改委研究制定鼓励民营资本投资建设分散式风电项目的指导意见,分散式风电的优势在于投资金额门槛低、占地面积小、建设周期短、不占核准指标、电力能及时消纳,更适合民营资本进入。

3.3扩大分散式风电试点并加强相关保障政策

建议国家发改委与国家能源局共同研究,在中东部和南部地区核准一批“十三五”分散式风电示范项目,与低碳特色小镇、绿色能源示范基地、多能互补园区以及智能微电网项目融合。并统筹协调相关部门,加强分散式风电保障政策制定,降低屋顶分散式风电违建风险。

3.4简化分散式风电项目审批程序

建议各省级能源主管部门研究制定简化项目核准程序的措施,优化土地、环保、水保、节能、军事、文物、电网接入、电力许可证、并网协议等项目审批相关流程,减少项目审批过程中重复、繁冗的步骤,使分散式风电项目审批耗时基本与分布式光伏趋同。

3.5进行风电并网关键技术研究

首先,合理规划优化电源结构,适当提高系统备用容量,提升当波动性较强的风能接入电网后,系统的快速调节能力,依托智能电网技术,提高电网对新能源的接纳能力。其次,整合人才技术资源,开展关键技术攻关,强化风电场发电调度、控制、功率预测管理等技术研究,提高风电场并网调度运行水平。此外,制定严格的并网标准,引导风电场发电友好并网,加强风电场并网后的运行控制技术研究,针对我国分散式风电的发展情况,主要从有功功率、无功功率容量、电压控制、低电压穿越、风电场接入电网检测等方面来加强控制。

3.6与电网企业加强合作激励

根据我国政策精神,电网企业有义务配合新能源并网,力争“全额保障性收购”电网覆盖范围内符合并网技术标准的新能源并网项目的上网电量,但是,基于分散式风电随机性和波动性强,同时接入的配电设施布局分散且数量较多,多使用分地区或分县域打捆开发的方式,很多电网企业不愿意承担风险,使得“全额收购”分散式发电客观上难以实现。要推动分散式风电的有序发展,与电网企业加强合作,通过专项资金、行业政策、配套开发等措施,加强发展激励。

3.7与微电网技术相互促进和融合

微电网可以理解为“网中网”,是随着智能电网技术兴起的一种电网发展新理念,微电网可以小至一户住家,可以大至某一地区,微电网中可以发展风、光、热、天然气、储能电池等多种能源形势,实现各种分散式能源的无缝接入,有效提高用户侧的电能质量,通过两种技术的结合,分散式风电可以与当地负荷、储能系统等共同组成微电网,然后再并入地区电网,能源控制与并网形式将更加灵活。

结语

由于分散式风电项目靠近甚至分布在居民区、工业区等,机组必须具备更高的安全性、环境友好性以及电网友好性。另外,分散式风电项目分散,多点接入,难以按照传统模式开展运行和维护工作,区域化运维是未来的发展趋势。这些都要求业界围绕设备和服务开展更多的技术和管理创新,而创新数字化应用无疑是一个重点方向,跨界融合的广度和深度都需要进一步深化。

参考文献:

[1]国家能源局,《国家能源局关于分散式接入风电开发的通知》(国能新能[2018]226号),2011.

[2]国家能源局,《分散式接入风电项目开发建设指导意见》(国能新能[2019]374号),2011.

[3]陈沛然.对分散式发电模式与新能源建设的几点认识[J].2018中国能源化工“金三角”发展战略高峰论坛文集,2018.

[4]王剑,姚天亮,等.分布式风电场分组可调分散并网方案[J].电力建设,2019,33(05):17-19.

[5]赵豫,于尔铿.分散式发电对电力系统的影响[J].电力系统自动化,2018,27(15):25-28.

论文作者:庞延堃

论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期

论文发表时间:2019/11/7

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