浅谈风电大规模接入下核电机组运行模式论文_王海帝,黄继荣

浅谈风电大规模接入下核电机组运行模式论文_王海帝,黄继荣

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摘要:在中国社会经济发展的基础下,科技发展愈发迅猛,同时我国风力发电规模也超越世界上大多数国家,已经逐渐达到世界领先的水平。风力发电大规模的发展在节能减排以及促进经济发展这一环节上做出了杰出的贡献,并且解决了大部分地区供电不足的问题。虽然风力发电已经在不断的发展中,但是在接入核电机组后,其运行模式依然存在一些明显的问题。这些问题如果不能得到良好的解决,在一定程度上必然会影响到风电行业的发展。根据我国风电大规模接入核电机组面临的挑战,提出核电机组接入风电大规模的想要措施。

关键词:风电;规划运行;可再生能源;核电机组

全球资源正在面临逐渐的短缺,长时间积累的问题导致环境恶化十分的严重。因此,世界各国对于能源的开发和再生十分的重视,风能资源进过研究后表明是一种洁净的可再生能源,是改善目前能源情况的一种可靠能源,世界各国对于风能资源的开发不断重视。风电已经在我国取得了较为显著的成果,2008年我国就成为了世界上风电装机容量最多的国家之一。随着国家需要,风电装机的容量持续增长,在经济上受到一定的制约,持续大规模的风电接入导致现有电网已经无法承受。因此,核电机组接入大规模风电成为一项重要的发展模式,整体提高电网的水平,实现大规模风电的再生能力。

一、大规模风电接入电网面临的挑战

1、大规模风电接入电网缺乏统一规划性

我国近年来大规模开发风电能源,其中大部分都是处于比较偏僻的地方,属于电网末端。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,相比起稳定的地方电网结构十分的薄弱,难以大规模的实现风电并网以及进行距离传输等能力。个别地方政府对地方风电开发进行规划时,依据的是当地的风能资源来确定风电的发展和建设,可是对于风电的承受能力却没有过多的考虑。因此导致风电与电网的规划没有进行有效的协调,电网如跟不上风电的发展速度,充足的电量将无法通过风力能源送出。我国对于大规模风电接入现有电网的规划还没有进一步的完善,如何通过增加风电运行实现远距离传输成为我国风电发展的一项重要工作。

2、风电大规模发展面临跨区消纳和电网调峰等问题

风电基地主要建立在东北与江苏等地区,所以东北与江苏地区对于风电可以就地消纳,其余多数地方还是需要进行外送,才能使用风电能源。因此,部分地区想要使用风电能源就必须要借助高电压与大容量的输电平台对其进行远距离的传输,并借助大电网的优化能源连接各省与各个区域的风电能源,在必要时还需要用过区域之外寻找相应的消纳风电能源的市场。不但如此,风电能源具有一定的随机性,如果风电机组的调节能力不佳或处于水电、燃油电缺乏的地区,仅靠调节速度慢的火电机组,就无法保持系统的稳定频率。同时,我国政府已经在收购风电电量上提出了收购的相关政策,为了更好的实现政策的发展,部分电网只能将部分的火电机组停止运行参与调峰,这对于其他能源的要求越来越高,也增加了其他电源的成本。但是,我国长时间的电源结构都是以煤电为基础,这种结构一时间难以改变,大规模的风电接入加重了地区系统调峰的困难。

3、风电大规模发展影响电能质量

我国风电场位置处于电网末端,风速因为随机性所以稳定性较差,导致电压以及频率波动对电网电压的质量造成一定程度的影响,情况严重甚至会对电网的安全稳定运行造成影响。因此,想要供电稳定以及电网安全运行,就需要制定严格标准的风电并网规定,选择科学的方式将风电与电网进行合理的连接,并控制电能质量,让电网在运行期间安全稳定,将风力发电能力的效益达到最大化。

二、核电与风电联合运行模式

1、核电机组减轻电网调峰压力

面对大规模风电能源的运行,接入核电机组可解决以上所面临的挑战。根据目前我国对风电技术的较多研究,已经明确清楚风电能源具有随机性、波动性以及间歇性的特点,风电能源的预测、调度和控制上的技术瓶颈都是让其独立发电的技术。当风电能源作为再生能源接入电力系统后,传统机组不能满足大幅度的波动要求,但是核电机组拥有调峰特性,利用风电场与光伏电站的互补特性,可以促进新能源的开发运行。利用风电场与光伏电站的联合减弱风电与光伏发电原本具有的不稳定和波动性强的特点,这样就可以一定程度上减轻电网调峰的困难以及压力。

2、核电机组改善风力电能质量

在一个地区能同时拥有四种电源的情况下,就可以解决白天风电白天发电量小的情况,夜间发电量大,核电可以根据风电电量的变化进行调节,保证风电昼夜的发电量稳定。通过核电能够调整风力发电的能力,减小新能源发电对于其他电力系统产生的影响和冲击,可以进一步的稳定电力系统的稳定运行,整体提升电网对大规模电力能源的接入,依然保持稳定性。

结语:

为了应对气候变化对于能源发展带来困难,非化石能源在再生能源中占据的比例将会越来越大,核电机组参与电网的运行是未来必须要进行发展的一个项目。核电调峰可以优化各种能源的结构,并加快能源的发展,帮助电网难以调峰的要求,提高电力系统的运行安全,更好的适应电力系统发展中产生各种的不稳定性。

参考文献:

[1]高文凯. 风电大规模接入下核电机组运行模式的研究[D].山东大学,2018.

[2]雷佳. 大规模风电接入下的电力系统旋转备用优化方法研究[D].华南理工大学,2017.

论文作者:王海帝,黄继荣

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期

论文发表时间:2019/4/10

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