電網(wǎng)規(guī)劃新能源接入影響分析

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摘要：對(duì)于電力企業(yè)而言，傳統(tǒng)的發(fā)電方式不夠環(huán)保，將各種新能源科學(xué)合理地接入電網(wǎng)可以很好地應(yīng)對(duì)與日俱增的能源需求，還有助于保護(hù)好我們的環(huán)境。因此文章首先對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃中的新能源接入情況進(jìn)行概述，接著分析新能源電力接入后對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響以及如何與電網(wǎng)規(guī)劃協(xié)調(diào)發(fā)展，以期與行業(yè)內(nèi)相關(guān)人士進(jìn)行分享交流。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)規(guī)劃；新能源；接入；影響

引言

為了更有效地利用新能源，電力企業(yè)要意識(shí)到在電網(wǎng)規(guī)劃中接入新能源的各方面影響，在大面積應(yīng)用新能源發(fā)電模式之前必須要了解不同能源與電力系統(tǒng)結(jié)合的特點(diǎn)，評(píng)估電力系統(tǒng)吸收新能源的能力，采用合理的新能源消耗比例和新能源發(fā)電形式，將電網(wǎng)建設(shè)投資經(jīng)濟(jì)學(xué)與新能源消費(fèi)有效協(xié)調(diào)，建立起滿足新能源消耗需求的電網(wǎng)規(guī)劃方法，以較低的新能源消耗成本來提高電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量和效率，獲得相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，促進(jìn)電力行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

1電網(wǎng)規(guī)劃中的新能源接入情況概述

1.1太陽(yáng)能能源接入

太陽(yáng)能應(yīng)用較為方便，在電網(wǎng)規(guī)劃中的可接入性非常強(qiáng)，目前在我國(guó)的絕大部分地區(qū)的用電領(lǐng)域都可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。我國(guó)有80%的地區(qū)太陽(yáng)能資源富饒，主要分布在西北地區(qū)，東部沿海的許多城市相對(duì)較少，此外由于太陽(yáng)能發(fā)電受天氣影響波動(dòng)性較大，因此無法保障電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。但太陽(yáng)能作為自然資源中較易獲取的資源，在電力行業(yè)仍具有很大的發(fā)展?jié)摿?，隨著科技的不斷進(jìn)步，經(jīng)過不斷的實(shí)踐優(yōu)化，在電網(wǎng)規(guī)劃中太陽(yáng)能能源的應(yīng)用將會(huì)更加常見。

1.2風(fēng)力能源接入

風(fēng)力是一種清潔能源，在新能源發(fā)電領(lǐng)域中占有比較大的優(yōu)勢(shì)，在我國(guó)的大部分平原丘陵地區(qū)利用風(fēng)力發(fā)電可以獲得較好的投資收益和環(huán)境效益，具有很高的發(fā)展價(jià)值，特別是在風(fēng)力強(qiáng)勁的北方地區(qū)，建立起有效的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，不僅建設(shè)工期短、投資成本低，能夠降低傳統(tǒng)資源的消耗，滿足該地區(qū)對(duì)電力的需求，而且還可以為其他行業(yè)提供動(dòng)力需求。但風(fēng)力發(fā)電自身輸出的電流具有不穩(wěn)定性，因此同一個(gè)地區(qū)不能單獨(dú)只依靠風(fēng)力發(fā)電方式，必然需要與其他能源合理組合利用[1]。

1.3水力能源接入

根據(jù)我國(guó)水能資源普查結(jié)果的顯示，水資源儲(chǔ)量豐富，在現(xiàn)有技術(shù)體系下可供開發(fā)利用的水能資源也十分可觀，具有相當(dāng)大的發(fā)展和利用空間，特別是南方的水力資源豐富，加上地勢(shì)優(yōu)勢(shì)容易產(chǎn)生強(qiáng)大的水動(dòng)能，利用水流過程中產(chǎn)生的重力進(jìn)行發(fā)電，發(fā)電效率很高且能夠循環(huán)利用，清潔無污染，環(huán)保又節(jié)能，在發(fā)電領(lǐng)域有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。但是水力發(fā)電易受地域限制以及季節(jié)性降水的影響，例如長(zhǎng)江上游的高山深谷地區(qū)在雨季時(shí)可提供豐富的電能資源，中下游多丘陵平原，水動(dòng)力不足，電力產(chǎn)量明顯下降，冬季和干旱時(shí)期的發(fā)電量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

2新能源電力接入后對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響

2.1基于新能源發(fā)電模式對(duì)電網(wǎng)造成的影響

一種是大規(guī)模集中發(fā)電，供電量大，供電穩(wěn)定，投資收益高，目前我國(guó)的水力和核能發(fā)電全都采用這種模式，但是電網(wǎng)規(guī)劃較為復(fù)雜，對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的要求也更嚴(yán)苛，其影響主要體現(xiàn)在電力電量平衡計(jì)算和大功率遠(yuǎn)距離輸送的實(shí)現(xiàn)，在電源規(guī)劃與變電站的布點(diǎn)規(guī)劃中，需要考慮眾多因素，而且對(duì)于輸電通道、輸電線路容量的規(guī)劃要求高，要保證距離遠(yuǎn)的、大功率輸電的安全性及經(jīng)濟(jì)性；另一種是分布式發(fā)電，能適用于大范圍地區(qū)，在有需求的一端附近來安裝發(fā)電設(shè)備，以平更調(diào)節(jié)作為基礎(chǔ)，在滿足自身運(yùn)行后可分配電能到電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行供電。這種發(fā)電模式對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響主要體現(xiàn)在負(fù)荷預(yù)測(cè)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，其中的負(fù)荷預(yù)測(cè)能夠影響電網(wǎng)規(guī)劃的整體發(fā)展方向，給予電網(wǎng)規(guī)劃更多的可能性，例如對(duì)電網(wǎng)升級(jí)改造、新建線路和變電站等，但同時(shí)也大大復(fù)雜化了電網(wǎng)運(yùn)行方式。因此電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)人員要掌握新能源發(fā)電特性，探明新能源的分布規(guī)律和儲(chǔ)量，分析電能需求，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)負(fù)荷和負(fù)荷的分布、結(jié)構(gòu)等，在此基礎(chǔ)上對(duì)新能源并網(wǎng)進(jìn)行模擬，進(jìn)而調(diào)整和完善新能源電網(wǎng)規(guī)劃方案，進(jìn)一步完善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，在發(fā)電領(lǐng)域進(jìn)行合理有效的創(chuàng)新[2]。

2.2對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的影響

一是對(duì)電網(wǎng)調(diào)度的影響，相較于傳統(tǒng)發(fā)電方式來說，新能源發(fā)電隨機(jī)性較強(qiáng)，基于風(fēng)力和水力建設(shè)的發(fā)電廠發(fā)電能力無法精確測(cè)定，作為電源的可靠性較差，電網(wǎng)需要更多的備用電源和調(diào)峰容量，且大規(guī)模風(fēng)電接入后往往會(huì)增加電網(wǎng)調(diào)度的難度，使得電網(wǎng)運(yùn)行變得更加復(fù)雜和低效；二是會(huì)影響整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的功率平衡，新能源并網(wǎng)后與常規(guī)電網(wǎng)的發(fā)電機(jī)組有功能調(diào)節(jié)等產(chǎn)生沖突，無法維持電網(wǎng)功率的平衡，從而對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生沖擊；三是對(duì)電網(wǎng)潮流的影響，由于整個(gè)電網(wǎng)潮流注入功率多元化，新能源并入電網(wǎng)的方式以及規(guī)模不同，影響對(duì)電網(wǎng)損耗的監(jiān)控，增加電網(wǎng)運(yùn)行的電能損耗。因此要建立系統(tǒng)綜合的評(píng)價(jià)體系，根據(jù)接入形式、新能源出力場(chǎng)景等進(jìn)行計(jì)算分析，分析電源結(jié)構(gòu)、布局和性能、系統(tǒng)運(yùn)行性能，了解新能源接入的難點(diǎn)、要點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)，并從經(jīng)濟(jì)實(shí)力和電網(wǎng)技術(shù)水平來提高其可行性和有效性，使新能源與常規(guī)能源、電網(wǎng)協(xié)同發(fā)展。

2.3對(duì)電網(wǎng)電壓的影響

新能源大規(guī)模接入后，占據(jù)了電網(wǎng)發(fā)電量的較大比例，大量發(fā)電設(shè)備并網(wǎng)運(yùn)行，雖然對(duì)電網(wǎng)電壓選擇影響較小，但在一定程度上影響著電網(wǎng)內(nèi)的電壓控制，會(huì)給電網(wǎng)帶來電壓波動(dòng)、畸變率、閃變等問題。例如光伏發(fā)電的電量變化有一定的隨機(jī)性，電網(wǎng)會(huì)出現(xiàn)沖擊電流，影響到穩(wěn)態(tài)電壓與無功特性，造成電網(wǎng)的調(diào)峰容量余度變大；太陽(yáng)能發(fā)電時(shí)，受光照變化會(huì)出現(xiàn)缺額現(xiàn)象，影響該地區(qū)的電壓質(zhì)量；水力發(fā)電電壓較高，但穩(wěn)定性較差。因此在進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃的時(shí)候，要正視大量新能源接入對(duì)電網(wǎng)的正反兩方面的影響，不僅要做好新能源入網(wǎng)后電能質(zhì)量的檢測(cè)工作，重視遠(yuǎn)距離和超遠(yuǎn)距離的輸電技術(shù)和輸電安全，而且應(yīng)該優(yōu)化新能源接入的電網(wǎng)技術(shù)，保證大規(guī)模新能源接入電網(wǎng)后的電能質(zhì)量。

2.4對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃改革的正面影響

以往我國(guó)的發(fā)電方式主要靠煤炭燃燒，由于用電量較高，在長(zhǎng)時(shí)間的消耗后煤炭資源也逐漸面臨短缺問題，加之煤礦開采深度不斷加深也造成我國(guó)的生態(tài)環(huán)境不斷惡化，嚴(yán)重影響我國(guó)的國(guó)際形象，制約本國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此新時(shí)代的電網(wǎng)規(guī)劃不僅是要解決配電網(wǎng)問題，而且要有效降低國(guó)家電網(wǎng)對(duì)于傳統(tǒng)能源的依賴性，提高電網(wǎng)的供電效率和環(huán)保性，新能源的接入恰好符合我國(guó)電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展最新理念，風(fēng)力、水力、太陽(yáng)能等發(fā)電方式也有效地改善了我國(guó)原有的電網(wǎng)規(guī)劃缺陷，有利于促進(jìn)電力行業(yè)的健康長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展[3]。

3結(jié)語

綜上可以看出，各能源的發(fā)電形式都具有其優(yōu)勢(shì)和局限性，但對(duì)于電力行業(yè)和環(huán)保事業(yè)來說依然具有很高的發(fā)展價(jià)值。受限于我國(guó)的地形和氣候條件影響，電網(wǎng)規(guī)劃中的新能源接入任重而道遠(yuǎn)，大規(guī)模的、安全而又穩(wěn)定的新能源發(fā)電模式還需進(jìn)一步研究深入，因此在電網(wǎng)規(guī)劃階段，可根據(jù)它們的特點(diǎn)進(jìn)行合理開發(fā)，有效增加使用頻率和適用范圍，以便更好地滿足國(guó)家發(fā)展對(duì)于電力的持續(xù)性增長(zhǎng)需求，為經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)和日常生活提供重要的保障和動(dòng)力。

參考文獻(xiàn)

[1]朱思曈，姜浩濰.基于新能源協(xié)同發(fā)展的電網(wǎng)規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)探討[J].中國(guó)設(shè)備工程，2019（4）：179-180.

[2]文鈺.新能源電力接入對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2019（19）：137-138.

[3]高宇.淺析新能源發(fā)電接入及對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2018（31）：196-197.

作者：高振亞 單位：廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司湛江供電局