智能電網發展面面觀
多方面協調配合為可再生能源并網創造條件
隨著可再生能源產業規模的不斷擴大,我國可再生能源發展面臨的問題也逐步凸顯,尤其在風電等新興可再生能源發電并網方面,更是困難重重。由過去主要來自技術水平、產業發展能力方面的約束,轉變為來自市場機制、發展體制方面的制約,要破解可再生能源的并網難題,需要多方面的協調配合。
首先要有序接入。因為廠網分開之后,當前存在無序發展的情況,有些地方的風電建設超出了高壓電網建設的速度。風電等新能源的建設要和線路建設相配合。第二,增加儲能。儲能技術對智能電網改善電能質量、提高可再生能源接入起著重要作用。具有間歇性、不穩定性的可再生能源發電會影響電網的運行。以風能為例,電力系統的運行人員雖然通過風力發電預測技術來協助調度,但預測的誤差是無法避免,而且在風電變化大的情況下,即使預測精確,仍需要具備一定的儲能手段。應用儲能技術,可大大增加風力發電的信用度。第三,可再生能源要與常規能源協調發展。要在政府政策基礎上,協調好風電等新能源與傳統火電能源的關系,雙方要形成互補。當然,在滿足接納全部可再生能源發電電量的前提下,常規能源發電(如煤電)的經濟性和效率會有一定程度的下降。另外,對風電間歇性和不穩定性而言,需要加強風電功率的預測工作,同時,風電的制造廠家也需要提高性能技術——低電壓穿越技術,避免事故的多發以及由事故引發的風力發電機跳閘,進而影響供電和系統穩定性能。此外,我們還應學習丹麥的經驗,增強聯絡線輸送功率的能力。
風電和光伏發電要堅持分散和集中相結合的原則,盡可能就地消化。當前我國是以集中式的風力發電為主,而國外如日本等則是以分散式的太陽能光伏發電為主。隨著未來我國風電所占比例的逐漸上升,尤其是當風力發電和太陽能發電所占比例超過30%時,我們甚至可以考慮利用風能、太陽能通過制作氫,作為燃料電池的燃料,以供發電。這也是國外某些發達國家正在探討的技術路線之一。
微網技術是發揮分布式發電供能系統效能的最優途徑
微網技術是解決分布式發電的最好技術,它可以將對配電網的影響減到最小,同時將對用戶自身的供電可靠性提高到最大程度,其重要性不言而喻。現有研究和實踐已表明,將分布式發電供能系統以微網的形式接入到大電網并網運行,與大電網互為支撐,是發揮分布式發電供能系統效能的最有效方式。在微網系統中,用戶所需電能由風力發電系統、光伏發電系統、燃料電池、以天然氣和沼氣等為燃料的冷/熱/電聯供系統(CCHP),通過微電網來提供,往往可同時滿足用戶供熱、供冷和供電的需求。這種綜合的用能方式比常規的方式效率要高,一般不考慮余熱利用的發電效率為30%左右,如果將余熱加以利用的話,就可以將總效率提高到70%-80%,使我們充分達到節能和合理用能的目的。
目前,由于條件的制約,微網相關工作在我國海島、鄉村邊遠地區的應用要相對多一些。當然,就微網在城市的發展而言,我國也抱以同樣的重視,天津生態城建設就是在這方面很好的探索。隨著未來天然氣、風能、光伏等清潔能源的分布式發電的并網需求的不斷增多,人們對城市微網的需求還將逐漸增大。
此外,隨著微網技術的不斷發展,電力電子設備在微網當中的應用也將逐漸增多,這可能會造成一些特殊的問題,同樣值得我們引起重視。比如說它會產生一些諧波,造成電能質量下降,影響繼電保護的動作等等。原先的分布式發電基本上采取就地控制的辦法,現在由于通訊系統、光纖技術、電力系統技術等的不斷提高,加強通訊系統建設的可行性大為增加。通過加強微電網通訊和信息方面的相關技術,有助于解決微電網中控制、保護中遇到的一些難題,從而提高電能質量和電網的安全穩定運行性能。
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責任編輯:電朵云
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