摘要:风能是一种可再生、环保无污染的能源,在环境保护压力越来越大的今天,世界各国都在加紧对包括风能在内的新兴能源的开发利用。我国风能资源丰富,陆地上风能储量约2.53亿kW,海上可开发和利用的风能储量约7.5亿kW。自上世纪中期开始,我国对风力发电进行研究并实施。到目前,已经形成了内陆和海上风力发电的整体布局,并进入了快速发展阶段。是,由于技术、政策、经济等多方面的原因,我国风电事业仍然存在一些问题。如何正确认识这些问题,并提出相应的解决对策,是我国风电发展的重要任务。
关键词:风力发电;存在的问题;健康发展
世界人口数量激增和城市化进程加快导致资源和能源消耗速度加快,能源危机和环境恶化问题日益严重,积极研究和开发新能源成为全球各国关注的焦点。风电是新能源领域中技术最成熟、最具规模开发和商业化发展前景的发电方式之一。风电对解决环境污染和能源危机问题具有重要作用,有利于促进社会经济可持续发展,因此对风电的研究和利用具有重要价值和意义。因此本文对此展开分析。
1发展现状
我国风能资源主要集中于西北、华北北部、东北及东南沿海地区等地区,而且有很好的开发条件。在这些地区,不仅建立了中小型的风电场,从而有效解决了缺电区域的用电问题,更在适合的区域建立起了大型风电场,成为常规能源的补充。同时,也要看到,大力发展风电是我国的重大战略决策,也是可持续发展的客观要求。2005年,《可再生能源法》颁布实施,法律和政策明确支持风电等新能源的建设。“十一五”“十二五”“十三五”规划也都对发展风电作出了明确指示。在国家政策的支持下,经过多年建设,2016年,全国风电保持健康发展势头,全年新增风电装机1930万千瓦,累计并网装机容量达到1.49亿千瓦,占全部发电装机容量的9%,风电发电量2410亿千瓦时,占全部发电量的4%。2016年,全国风电平均利用小时数1742小时,同比增加14小时,全年弃风电量497亿千瓦时。2016年,全国新增并网容量较多的地区是云南(325万千瓦)、河北(166万千瓦)、江苏(149万千瓦)、内蒙古(132万千瓦)和宁夏(120万千瓦),风电平均利用小时数较高的地区是福建(2503小时)、广西(2365小时)、四川(2247小时)和云南(2223小时)。2016年,全国弃风较为严重的地区是甘肃(弃风率43%、弃风电量104亿千瓦时)、新疆(弃风率38%、弃风电量137亿千瓦时)、吉林(弃风率30%、弃风电量29亿千瓦时)内蒙古(弃风率21%、弃风电量124亿千瓦时)。
2风力发电存在的问题
2.1风能资源的评估不缜密
我国的风力发电中进行资源集中管理的基础是评估并且制定风力发电的规划,国家电力网络建设规划以及风能资源集中管理。当前我国有关机构所开展的风力能源评估已经落后于现在大部分风力发电场项目,开展新一阶段现有的与风力发电有关的相关资料的整理与新的调查与评估,对陆地与近海风力进行检测,在笔者看来是非常有必要的,还可以同时开展对现有风力发电场的产能检测与长期规划。
2.2现有的国家电力网络与风力发电的发展不协调
现阶段我国电力网络设施的管理与运营和风力发电的协调性不够完美,电力网络关于风力发电场接入电网的工作没有做好,国家电网的发展规划不能很好的顾及到风力发电场的发展,这就需要政府完善相关的管理办法来促进风力发电场与国家电网的协调,以此来保证电力运输工作的顺利开展。
2.3我国电价需要调整
风力发电项目的亏损,最重要的原因在于电价的高低。不管是哪种电力价格制定方式,政府都必须进行强有力的规范引导,对风力发电的项目给予必要的优惠政策。当前的风力发电电价过低,打压了投资方的利益,严重影响了整个项目的工程质量,对整个生态圈的建设产生了不良影响。
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3对策探讨
3.1大力发展互补发电系统风电、水电、太阳能发电、生物质能发电等新能源均有各自的优势与劣势,并在电能供应方面具有互补作用。因此,要大力发展互补发电系统,提高对各种新能源的利用效率,增强风电等新能源的竞争力以及发电系统的可靠性、高效性。只有这样,才能确保新能源发电产业在市场中具有竞争力,从而取得长足进步。
3.2加强风电发展规划管理把同龟规划纳入电力发展总体规划,统一规划调控作用,保证电源和电网的统一规划,坚定地以市场需求为导向,在规划的编制内进行革新。要实现风电与电网协调发展,科学规划调整风电建设规模,解决好电网消纳问题,形成统一机制,为实现风电和供电网的均衡发展打下基础。
3.3完善发电厂规模设计体系
在实际管理体系建立过程中,要想提高整体发电场规模的有效性优化,就要积极建构更加权威其有序的管理机制,对电力系统中风力发电项目的规模进行统筹分析,并将其列为评价和计算的标准以及依据,实现电场短路容量比的有效落实。其中,短路容量表示的是网络结构强度,而风电场接入点的容量反映了风力发电注入功率的电流灵敏度。在对其进行常规化管理中,要积极建构更加系统化的处理机制和项目管控措施,确保管理渠道和管理要求的稳定性,也为其运行安全性和稳定性优化提供保障。集中关注大型并网风电场的运行效率,并且对其动态特性进行分析,结合动态仿真优化风荷过载能力和连接方式。
3.4升级发电厂电能质量
在实际管理机制建立过程中,要集中改善电网结构,按照联结电源和负荷点的电网结构,提高供电项目的可靠性,减少运行方式的复杂性,确保组合结构得以有效优化,并且相关交流同步电网的优化运行提供了更加有效的发展渠道。交流同步电网上的发电机需要实现同步运行,升级换流站和直流线路的稳定性升级。并且,为了进一步减少风电场并网对电网的冲击,项目管理人员要利用双向晶管装置集中解决其电能质量管理问题,采取更加有效的处理措施,降低冲击电流的同时,采取更加系统化的启动方式,确保限制风电场并网冲击电流能减少不良反应。
4风电发展趋势
4.1海上发电发展迅速
海上风电场具有风速高、不占地、粉尘少等优点,国家政策也进一步促进了海上风电的发展。2015年7月英国57.6万kw的全球第二大海上风电场Gwynty风电场建成投产。但是由于海上环境恶劣,运行维护成本高和投资大等因素,限制了海上风电的发展。
4.2低风速机和风电场技术成为风机制造商和风电开发的重要领域
国内风电设备制造企业如金凤、远景等开发了1.5~3MW的低速风电机组,在5~5.5m/s平均风速的条件下仍可达到较高的电力输出,并能够实现批量生产和运行。2015年美国能源部发布报告,提出低风速风机的应用可以使美国开发风电的地区从39个州扩展到50个州。
结束语
总之,随着风力发电已经进入快速发展阶段,我国将不断加大风力发电建设规模,加快风力发电技术创新,不断提升风力发电对国民经济发展、人民生活水平提高以及环境保护事业的贡献。
参考文献:
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[3]周超,朱熀秋,魏杰,周令康,黄振跃.我国风力发电发展现状和问题分析[J].能源研究与信息,2012,28(02):69-75.
论文作者:黄卫华
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/19
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