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新能源发电特点和并网影响

来源:山煤新能源 薛登宙 发布时间:2020/9/23 15:47:16 浏览:448

        风电出力随风速和风向的变化而变化。根据测风数据,风速在一年中的大部分时间,在接近零到额定风速之间变化,与此相对应,风电出力也在从零到额定出力之间变化。风电出力呈现明显的季节特性。不同地区风电年出力的季节特性不同,东北、华北地区风电平均出力呈现冬春季较大、夏秋季较小的特点,西北则呈现冬春季较小、夏秋季较大的特点。
        光伏电站日出力主要受天气影响。在晴朗天气,光伏电站在白天中午时分出力达到最大,且曲线比较平滑,出力分布较规律;在多云天气,出力的白天时段分布没有规律。受光照强度和温度影响,光伏电站一般在春季、冬季发电出力较大。从甘肃、青海地区光伏电站的年出力分布来看,平均出力呈现春秋季较大、夏冬季较小的特点。由于用电负荷一般在夏冬季较大,因此,光伏电站对于满足高峰负荷的贡献度有所降低。
        风电、光伏发电等新能源发电具有随机性、波动性等特点,新能源并网带来的振荡问题已对电力系统安全运行产生显著影响,未来,高比例新能源接入电网后,将会加剧振荡问题。大规模新能源接入电网,不仅对电力系统安全稳定运行带来影响,而且显著影响电力系统运行经济性。
        新能源并网后大量常规同步发电机组被风电、光伏发电机组替代,导致系统转动惯量减小、频率调节能力降低。与常规火电设备相比,新能源设备涉网性能标准偏低,其频率、电压耐受能力较差,极易引发脱网问题。由于新能源资源具有波动性和随机性,发电设备具有低抗扰性和弱支撑性,因此,新能源的有效消纳和安全运行是世界难题。
        新能源高精度功率预测技术。由于资源的随机波动性和不可存储特性,新能源出力具有随机性和波动性。我国地形复杂,气候类型多样,新能源资源随机波动性更强、高精度功率预测更难。高比例新能源电力系统将发电跟踪负荷的单向匹配转变为供需双侧的双向动态匹配,新能源发电功率预测是双向动态匹配的基础,需研究空间分辨率更高、时间间隔更小、精度适用性更强的新能源发电功率预测技术,支撑电力供应与需求的精准双向匹配。
        新能源主动支撑技术。高比例新能源电力系统中,新能源发电并网技术需要从“被动适应”到“主动支撑和自主运行”转变。未来高比例新能源接入电网后,将对电力系统形态及运行机制产生深刻影响,需要新能源具备主动支撑控制能力,具备接近或高于同步电源的控制特性,支撑系统的电压、频率稳定以及提供备用容量。
        电力气象技术。气象条件是高比例新能源电力系统最关键的外部影响因素,其影响范围涵盖“发”(风、光、降水是新能源和水力发电的一次资源)、“输”(气象灾害对输变电设备的损坏、气象条件对输电能力的影响)、“用”(温度、湿度、降水等影响负荷行为,风、光影响分布式新能源出力)全环节。国际电力研究机构普遍认为气象原因是未来影响电网运行的三大关键因素之一。为降低电力气象灾害不利影响,需研究电力气象灾害预报预警技术,通过提前应对极端天气,支撑高比例新能源电力系统安全稳定运行。
        储能技术应用。储能技术通过装置或物理介质将能量储存起来,以便需要时利用。目前,除抽水蓄能外,电化学储能是发展最快且相对成熟的储能技术。储能将在高比例新能源电力系统电力电量平衡中起到重要的灵活调节作用,支撑供需双侧动态匹配,促进新能源有效利用。未来需解决低成本、大容量、长时间、高可靠的能量存储问题,以及大规模、多类型储能的协调调控问题。(来源:中国能源网)

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