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中國電力科學(xué)院教授戴慧珠:風(fēng)電是重要的電源

2009-05-24 來源:互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽數(shù):2975

  主要的問題我想談?wù)勶L(fēng)電場與“電網(wǎng)”,這個電網(wǎng)我打了一個引號,就像剛才周局長說的一樣,風(fēng)電要發(fā)得出、送得出、用得上,風(fēng)電的產(chǎn)品它是一度一度電,這是電量,但是平常我們說的是功率多少千瓦,風(fēng)電的產(chǎn)品和其他產(chǎn)品的不同之處就是它的產(chǎn)品的生產(chǎn)、運輸、消耗同時發(fā)生,不是說你有一個倉庫可以儲存,也就是說你用不上就是送不出,也發(fā)不出,所以這是風(fēng)電一個很大的特點。

  那么我們的電力系統(tǒng)有發(fā)電、有電力網(wǎng)絡(luò)、有用戶,所以平常我們說電網(wǎng)也可以是電力網(wǎng)絡(luò)的簡稱,但是我們說的風(fēng)電場與電網(wǎng),這個網(wǎng)是除了風(fēng)電場以外的其他部分,所以它包含了網(wǎng)絡(luò)、包含了用戶,也包含了電力系統(tǒng)中所有其他部分,所以這個是我們平常說的風(fēng)電場并網(wǎng)的那個電網(wǎng)。用圖來說就是把風(fēng)電場拉出來,里面各種各樣的電源都在這個電網(wǎng)里面,尤其是用戶在這個電網(wǎng)里面。

  中國的風(fēng)電近三年連續(xù)累計裝機容量翻番,所以這個發(fā)展是很突出的,就像這個綠的。

  我們的用戶用電是什么樣?是下面的藍線,這是一周的復(fù)合曲線,所以雖然它每天用電的功率是變化的,但是它有一個規(guī)律,每天里面的規(guī)律還很相近,當(dāng)然重要的節(jié)假日除外,可是我們的風(fēng)電是沒有規(guī)律的,它是隨機波動的,那么火電、水電、核電有很大的區(qū)別,主要的區(qū)別就是風(fēng)電的有功功率是波動的,它是有很多的機組分散在一個比較大的區(qū)域里面,跟其他的設(shè)備是不一樣的。

  現(xiàn)在風(fēng)電場的并網(wǎng)是一個問題,大家都很關(guān)心剛才陳雪松也說了,希望媒體給予關(guān)注。我今年三月份隨同電監(jiān)會的有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)去了我們過程風(fēng)力發(fā)電比較豐富的幾個地方,電網(wǎng)對火電、水電或者是風(fēng)電的要求都是針對具體的發(fā)電方式,對常規(guī)電源我們要求它的電壓控制能力是和風(fēng)電不一樣的,對功率變化也是比較低的要求,要求他有一個低電壓穿越能力,那么這個是不是一個額外的要求?也不是。因為這個低電壓穿越能力的目的,主要是要保證系統(tǒng)的有功平臺。可是常規(guī)的電源有很強的能力來保持這個有功平臺,我們只不過用這個能力來說這個事兒,所以這是對風(fēng)電的特殊要求。

  這兩年在中國談風(fēng)電跟過去有很大的區(qū)別,我們以前談到風(fēng)電,這個風(fēng)電場三萬、兩萬千瓦就很大了,過去新疆自治區(qū)達到1萬千瓦的時候,我們電力部的部長事先就承諾,你達到1萬千瓦我就到新疆去舉行一個什么會議,的確也去了。那么現(xiàn)在我們一個風(fēng)電場就10萬千瓦、20萬千瓦多,我們現(xiàn)在正在搞千萬千瓦的風(fēng)電基地,所以我們現(xiàn)在談風(fēng)電,它是重要的電源,不再是電網(wǎng)里面一個無足輕重的電源了。

  小的風(fēng)電會引起電能質(zhì)量、電壓的問題,大規(guī)模的電源還會引起穩(wěn)定性問題和調(diào)峰、調(diào)頻的問題。其他的電源比如說火電、水電,都是可以聽從調(diào)度的,核電是由于它的性質(zhì),它一般是發(fā)基荷,就是一個比較穩(wěn)定的基本負荷,火電、水電是聽命令了,風(fēng)電從能源上來說是隨機的。比方說我們現(xiàn)在甘肅是千萬千瓦基地,甘肅省電力公司承諾,明年年底前能夠做到516萬千瓦的并網(wǎng),但是你們看電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)甘肅是這樣的,電的網(wǎng)絡(luò)跟水的網(wǎng)絡(luò)也是相通的,四通八達當(dāng)然是好的了,這個結(jié)構(gòu)影響就比較大。幾百萬千瓦送到這樣一個網(wǎng)絡(luò)里面去,然后還要送到用戶那兒去,這個網(wǎng)絡(luò)通不通很重要,同樣重要的是有沒有人用你的電,因為剛才我說過了,這個電就是這樣,沒有人用就發(fā)不出來,不是說能發(fā),發(fā)不出來。

  根據(jù)我們研究甘肅省的風(fēng)能資源,它的這個風(fēng)電裝機比方說516萬千瓦,它是低于裝機容量25%的概率,有多少呢?25%,這是時間概率。也就是說516萬千瓦乘5%,發(fā)這么多功率的電,這個實際上有多少?有20%,也就是說有四分之一的時間它的發(fā)電功率只有它裝機容量的5%,超過它的裝機容量95%的概率是多少?是4%。這是甘肅省風(fēng)力發(fā)電的特點。所以這樣一個電你要用起來就要根據(jù)它的特點,不像一個火電廠,因為火電廠300萬千瓦,我調(diào)度叫你發(fā)多少就發(fā)多少,這個是我說的煤電。因為水電多年調(diào)節(jié)它有水庫,我讓你發(fā)多少就發(fā)多少。

  從我們電力調(diào)度來說,因為負荷是變的,那么我們這邊的電源是為了供給負荷用電,所以它每天里面,這個負荷的最高點和最低點,這個是我們電力調(diào)度要來控制的,控制自己的電源滿足負荷的要求,所以我們用一個峰谷差,就是最大負荷和最低負荷的差別,你的差別越大,你的電力調(diào)度就要儲備更多的能力來滿足這個變化。我們希望峰谷差小,以前我們?nèi)彪娋褪抢l,看誰用電多了就拉閘,這個不行,我們要保證用戶用電的可靠性,風(fēng)電加入以后,我們把風(fēng)電算負荷,因為它的負荷是變的,我們把風(fēng)電算到負荷里面,那么這個峰谷差會加大還是減少,如果減少會很好,整個調(diào)度所需要控制的手段就可以弱一些。我們要研究每個地方的峰谷差,我們研究下來不同的地方是不一樣的,但是每個地方都有加大峰谷差的時間段。比方說西北這個是60%的時間是加大峰谷差,40%的時間是減少峰谷差,為了滿足峰谷差大的情況,這個調(diào)度手里就要有可調(diào)的電源。而且隨著我們社會的發(fā)展,峰谷差是越來越大。在美國夏天一場好的球賽,大家都不出去了,待在家里去看球賽,結(jié)果空調(diào)的用電量就很高,我們國家也是一樣的,這個前天都說過了,我就不說了。

  每個國家的電力網(wǎng)絡(luò)能接受多少的風(fēng)電呢?與很多因素有關(guān)。其中有一個因素就是它的電源結(jié)構(gòu),因為所有的電源是要成為一個整體來供給用戶,用戶是變的,所以這個電源發(fā)電的功率要跟著變。那么風(fēng)電是隨機變的,那么其他電源得配合,為了簡單起見,我們把負荷想得不變,那么就是說你其他的電源要跟著風(fēng)電變,風(fēng)電多了其他電源管得少,風(fēng)電少了其他的電源管得多,所以它的電源結(jié)構(gòu)力能夠跟隨的負荷電源比較強大那就比較好。如果都不能動怎么辦?風(fēng)電變起來怎么辦?就拉負荷?那不行。我們中國的電力大家可以看到,主要是煤,大家說就用煤來調(diào),風(fēng)電少就讓煤電多發(fā)、風(fēng)電少就讓風(fēng)電少發(fā)。但是煤有問題,因為火力發(fā)電機組并不是在零功率和額定功率之間可以自由調(diào)節(jié)。設(shè)計的時候有一個經(jīng)濟運行最低。比如說60萬的機組,他經(jīng)濟運行最低大概是在一半或者是一半多一點兒,40%的樣子。所以它再往下就不行了,如果你再讓火電把他的發(fā)電量讓給風(fēng)電,他就壓不下去了,他有經(jīng)濟限制,還有技術(shù)限制。另外我們在北方地區(qū),冬季的時候,很多是熱電聯(lián)產(chǎn)的,所以它供電的同時要供熱,如果你讓他不發(fā)電或者說發(fā)很少的電,他的熱就供不出來,那么居民就要受凍,這也是一個風(fēng)電受限的一個很重要的原因。

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