摘要:现在我国经济建设水平不断提高,同时人们的生活水平也有了显著的改善,改对能源的需求也在多年之中有增无减,给我国的能源产业的发展造成了更大的压力。与此同时,我国的开发建设过程中,对环境也造成了一定的破坏,能源安全和环境保护问题也得到了人们的广泛重视,否则必然给我国的经济和社会的可持续发展形成阻碍。在能源工作当中,积极应用新能源材料,这也给我国的电力事业发展指明了方向。本文对新能源发电接入及对电网规划的影响进行探讨。
关键词:新能源发电;电网规划;影响
一、新能源的概念和发展情况
我国的能源使用效率是非常低下的,能源供需之间的关系也非常紧张,同时我国的环境也在不断恶化,这些都给我国的经济社会的发展造成了一定的阻碍,这就需要我们在发展建设过程中将能源和环境之间的关系,这样才能保证我国经济的可持续发展,同时,我国也面临着国际上的减碳压力,这就需要我们积极开发新能源,走上一条低碳发展的道路线。
基于新技术所开发的新的可再生的能源,就是新能源,在我国能源的构上,火力发电占比最高,已经超过了70%,水力发电其次,约为20%,其余核能和风能应用比例更小,在发电比例上,该比例更加悬。现在我国的煤炭资源贮量不容乐观,同时环境保护也已经成为我国的一项国策,所以新能源的开发必须提上日程。现在我国的新能源开发已经取得了一定的成就,举例来说,我国在新能源上的资金投入占比在逐年提高,但是我国仍然存在新能源发展不平衡的问题,其中水力发电是发展最为迅速的,在新能源中,其占比已经超过了4/5,然而在太阳能上,仍然远远落后于发达国家。核能如果能够善加利用,则可以利用数千年的时间,而风能、太阳能和水能则属于可再生能源,完全可以实现长期开发利用。我国有着丰富的水利资源,居于全世界首位,现在我国已建成大型水利发电站十几座,除去长江黄河外,我国也已将澜沧江、怒江作为水力发电开发的重点水域。
我国现在已探明铀矿约440万吨,在全世界占比仅仅为2%,其主要分布在我国的秦岭、云贵、天山、祁连山等地,在未来,我国核电站建设重点,结合使用需要,就在于沿海地区。
我国也是一个风力资源丰富的国家,据估测,约有10亿千瓦的能源可以开发,其中陆地上约占1/4,从地理分布上来说,其主要位于我国北方地区。总结起来,我国的风力资源是非常丰富的,如果能够将大型风力发电基地和远距离输电这两项工程结合起来,无疑可以起到很好的作用,现在我国境内的风力发电站以小型为主,并且也已经得到了长足的进步。除此之外,风力发电的环保性能上有着无可替代的优势,加之工期短、占地面积小,同时在运行过程中可以做到一定的自动化管理,所以其在未来的发电工程中的作用越来越重要。
二、新能源发电的特点
1、大规模集中发电
现在我国的水力发电和核能发电全都采用大规模集中的方式来发展。举例来说,核燃料具有相当高的发电效率,如果应用技术水平较高,则不会对环境产生较大的影响。但是从另一个方面来看,核电机组运行过程中会产生较大的成本,同时整体结构非常复杂,在运行之后,大多是在额定状态下运行的。先比之下,水力发电站的成本更低,机组设备启动效率高,可以迅速完成一系列制动,所以可以灵活控制发电量,在丰水期之外也经常用于电网调峰。
太阳能和风能具有无污染的特点,储备粮巨大,但其本身缺乏稳定性,在使用过程中表现出了较高的间歇性和波动性,这样一来,就严格限制了其使用频率和适用范围,所以限制人们更加倾向于风光互补发电这种方式。光伏发电在未来将会走向并网,但是由于其自身的不稳定性会对整个系统造成巨大影响,所以如果想要应用,必然需要考虑相关规划问题。
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2、分布发电
和集中发电相比起来,分布发电的概念就是在有需求的一端附近来安装发电设备,运行方式多为自给自足,将多余的电量流入电网使用,并且在配电网系统当中,以平更调节作为基础,将电能供给发电设施。在这个过程中,其额可以体现出循环高效的特点,并且分散布局,就近取用,这些都可以体现出较强的应用性。现在分布式发电主要应用于很多环境友好型能源。
现在随着时代的发展,微电网和智能小区的理念悄然兴起,所以可以说新能源已经和分布式发电形成密不可分的联系,二者的结合应用可以体现出更明显的优势来,但另一方面来看,其本身也有更加复杂的发电特性,一方面风能和太阳能具有一定的波动性,节点承担了电源和荷载两个特点,同时分布式电源也大大复杂化了电网运行方式,这也给继电保护工作的开展提出了新的要求。但是从另一方面来看,新能源发电和并网本身需要应用到很多电子设备,一方面会给自身的发电特性造成影响,同时也会影响电网运行的安全稳定性,所以需要我们进行技术的革新。总结起来,包括太阳能和风能在内的新能源在使用过程中难免出现波动性的特点,所以这就体现出了分布式电源的优势。
三、电网规划概述以及新能源对其造成的影响
在电网规划时,新能源的接入对电网电压的选择无特殊影响。对于大规模集中发电的新能源发电,对电网规划的影响主要在于电力电量平衡计算和大功率远距离输送的实现。对于分布式发电中的新能源发电,对电网规划的影响主要在负荷预测、确定电网结构,分布式电源的出现使得规划人员在配电网规划中有了新的思索,规划人员可以在电网升级改造、新建线路和变电站、在合适的位置布置适当容量的分布式电源这三种可选方案中选择最优的一个,或者是三者的结合。大规模集中新能源发电对电网规划的影响。对于大规模集中发电的新能源发电,对电网规划的影响主要在于电力电量平衡计算和大功率远距离输送的实现。核燃料发电效率高,储量丰富,在完善合理的处理方式下对环境污染较小;核电厂机组启动、制动操作复杂成本高时间长,在电力电量平衡计算中常以额定运行状态下的参数进行计算。水电厂发电成本低,污染小,机组启动、制动迅速,在电力平衡计算中,在丰水期以满载运行状态考虑,在其他时期用作调峰考虑。太阳能和风能属于清洁能源,原则上来讲应该尽量多的开发和利用,但是由于其自身的间歇性、波动性等特点,其出力具有随机性强、波动性大和不可控等特点,这就要求电网具有一定的消纳能力,而且随着此类清洁能源规模的不断扩大,对电网的要求也会更加苛刻。此外,太阳能和风能的分布也具有很强的地域性,大规模集中开发利用还需考虑大容量、远距离、高电压外送的问题,对电网的接入、输送与消纳能力都提出了更高要求。
结束语
经过前文总结,我们不难发现,新能源的应用对我国的电网规划工作的开展造成的影响非常深远,但是具体的影响也要参考能源的类型。其造成的影响主要有两点:首先,在电力电量平衡计算的过程当中,其出力计算的具体方法和结果都出现了改变;其次,我们也开始需要将远距离输电的效率和安全性作为工作的重点。就以核电为例,其计算电量平衡的过程中,完全可以按照额定情况下来开展计算;对于水电站而言,则是丰水期满载状态下来计算;而太阳能和风力发电则具有最强的随机性,调度难度最大,所以在调度过程中在对电网的运行情况有更高的要求。对于分布式发电而言,其首先在负荷上并不稳定,其次,其也需要采用新的规划方式,这也导致了整个电网结构更加复杂。
参考文献
[1]兰晓静,王海涛.新能源发电接入及对电网规划的影响[J].科学家,2015,3(11):17-18.
[2]甘磊.考虑大型新能源发电基地接入的大电网规划方法研究[D].北京:华北电力大学(北京),2017.
[3]王灿.考虑大规模新能源接入的电网规划评价指标研究[D].北京:华北电力大学,2015.
论文作者:王端勇,李成子,鱼维娜
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/5/9
标签:新能源论文; 电网论文; 我国论文; 风能论文; 分布式论文; 能源论文; 太阳能论文; 《基层建设》2019年第5期论文;