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关于分散式风电负荷消纳的几点思考

        在风能资源富集地区经过多年的大规模开发,且在弃风顽疾难以解决的情况下,分散式风电就成为了可持续发展的重要补充,国家也陆续出台了一系列政策力挺分散式发展。一些地方省份也出台了分散式风电规划,在规划中,大部分编写单位对负荷消纳采用了同级电压接入系统的负荷(最低或平均)的约60%作为估算,但在实际现实中,某分布式光伏项目应用于某稳定的用电负荷60%后,余电上网量超过了光伏发电量的5%以上,也相当于分散式风电有5%以上弃风损失。
  因此,分散式风电负荷消纳,成为业主投资商,最为担心的问题。基于上面原因,小编就聊聊如何促进分散式风电负荷消纳技术问题进行探讨。
  一、储能技术
  风电具有随机性、间歇性和波动性的特点,是造成弃风限电的根本原因。储能技术是电网调峰和促进可再生能源大规模应用的重要手段,同时将促进电网的结构形态、规划设计、调度管理、运行控制及使用方式等发生变革,应用于电力系统的发、输、配、用等各环节。如果应用于分散式风电,效果更佳,通过抑制爬坡、跟踪日期调度计划出力及功率控制等措施实现;提高风力发电及用电的可靠性、稳定性。
  2018年1月31日,历经近3年的筹备、策划和实施,明阳分布式能源系统技术正式开花落地——黑龙江大庆基于大数据的风机储能智能发电系统项目顺利通过专家组评审!该项目以大数据和智慧能量管理软件为依托,实现了风力发电与储能的综合协同控制。本项目是分布式风电加储能的典型案例。
  二、调度优化技术
  过去,在风电发电不稳定期间进行快速调峰;调度开发应用具有实用性的能源储存设备,在分散式风力发电电力过剩时储存电能,而在功率缺失而用电负荷高峰时段作为备用电源。这种调度方式对分散式风电并入电网后的带来的不确定性有较好的规避风险作用,但是同样存在短时间难以应用,投资成本过高的问题。
  目前多采用对间歇性分散式风电并入电网后保证电力平衡的有效方法之一就是引入侧响应机制。将多种间歇性能源发电进行高效综合利用,整合资源,互为补益,对提高供电的整体应变能力,提升供电的可靠性有着重要的作用。分散式风电电源并入电网后,对电网的电能质量、频率控制、电压调整、安全性和稳定性等造成多方面的影响。多目标优化电网调度模式,对能源结构进行资源整合再利用,最大限度利用火电等常规能源调峰能力,充分发挥抽水蓄能电站作用,采用先进手段控制分散式风电场有功出力,加大不同电网调峰互济与跨区电力交易规模,从而发挥分散式风电绿色环保、可持续利用的优势,降低分散式并网带来的负面效果。
  三、微电网技术
  微电网是小型的电力系统,具备完整的发、输、配、用等功能,可以实现局部的功率平衡与能量优化;微电网又可以认为是配电系统中的一个“虚拟”的电源或负荷。现有研究和实践表明,将分散式风电以微电网形式接入到电网中并网运行,与电网互为支撑,是发挥分散式风电效能的有效方式,有助于电网灾变时向重要负荷持续供电,避免间歇式电源对周围用户电能质量的直接影响,同时有助于可再生能源优化利用和电网的节能降损、削峰填谷等。
  四、虚拟同步机(虚拟电厂)技术
  虚拟同步机(虚拟电厂)是聚合优化“网源荷”清洁发展的新一代智能控制技术和互动商业模式。该技术模式,能够在传统电网物理架构上,依托互联网和现代信息通讯技术,把分布式电源、储能、负荷等分散在电网的各类资源相聚合,进行协同优化运行控制和市场交易,实现电源侧的多能互补、负荷侧的灵活互动,对电网提供调峰、调频、备用等辅助服务。这是适应能源生产和消费革命的国际主流趋势,构建广泛互联、智能互动、灵活柔性、安全可控的新一代电力系统的关键组成部分,为破解清洁能源消纳的世界性难题和低碳能源转型提供前瞻解决方案。
  2017年12月27日,具备虚拟同步机功能的新能源电站在位于河北张家口的国家风光储输示范电站建成投运。虚拟同步机技术能够使新能源机组由“我行我素”的“自转”变为“协调统一”的“公转”,主动支撑电网频率、电压波动,有力保障电网安全稳定运行。
  相信未来很快“虚拟技术”应用于分散式风电项目中。
  五、总结
  上面的几种技术,由于经济性的原因,还没有大面积的推广及应用,随着技术不断的创新,会变为新的现实:“风电的发展看分散式风电、分散式的未来看微电网”。