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風電開發(fā)需同時考慮發(fā)電及傳輸成本

2014-05-23 來源:中國新聞網(wǎng) 瀏覽數(shù):8241

  風電開發(fā)在2013年又取得了長足的進步。不僅裝機容量大幅增長,更重要的是通過電網(wǎng)和開發(fā)商的共同努力,棄風損失比2012年大大減少。這對今后風電的大規(guī)模發(fā)展具有重要的示范作用。然而風電開發(fā)在西部地區(qū)過于集中,外送能力不足造成棄風限電的問題依然存在。如不能從政策層面采取措施,短期將仍是限制風電進一步大規(guī)模發(fā)展的突出問題。

  從理論上講,有三種方式可以用于解決風電發(fā)展過于集中的問題。第一是本地消納。但由于受當?shù)氐呢摵伤降南拗疲@種方式短期內無法發(fā)揮作用。第二是通過長距離輸送直流或交流電,將電力送到東南沿海負荷中心。第三是直接在距東南沿海負荷中心較近的有風資源地區(qū)建設風電場。后兩個問題都在下面進一步討論。

  為了更加高效地開發(fā)和傳輸風電,需要將發(fā)電和傳輸成本同時加以考慮。對于以傳輸風電為主的輸電線路來說,如果傳輸能力按照風電的最大出力進行設計,無疑會造成浪費。因為風電有很強的間歇性。從發(fā)電和傳輸?shù)木C合成本最低角度選擇一個風電的出力水平應是一個合理的考慮。我們把設計裝機容量與資源允許的最大裝機容量(技術可開發(fā)量)之比叫作風資源利用率,我們將輸電線路中為風電預留的空間比重叫作容量比。

  中國電力科學研究院對風資源利用率和容量比之間的關系進行了研究。研究結果表明,在風速分布的上端,資源利用率下降的程度比對應的容量比下降的程度要小。其中含義是,要使高風速區(qū)的資源得到充分利用,需要占用更多傳輸容量(高容量比),但得到的電量并不多,效率較低。反過來說,就是在風速較高的區(qū)間減少容量比,不會造成同等幅度的風資源損失。這一點對風電發(fā)展的總體規(guī)劃和布局來說具有重要的經(jīng)濟學意義。

  千萬千瓦級風電基地的建設,消納和遠距離傳輸是個非常復雜的問題。中國電力科學研究院的研究表明,要解決好遠距離輸送到問題,還需要進一步的分析和優(yōu)化。根據(jù)研究結果,100%的資源利用率,需要100%的傳輸容量和風電裝機;而86.31%的資源利用率,用50%的相應發(fā)電裝機和傳輸能力即可實現(xiàn)。

  傳輸能力依舊是西北地區(qū)風電進一步發(fā)展的主要制約因素。比如,據(jù)甘肅省風電發(fā)展規(guī)劃,預計到2015,風電裝機將達到12.71吉瓦,2020年,達到20吉瓦。其中大部分電量可能需要輸送到東部或中部負荷中心。所以類似的規(guī)劃需要同時考慮資源條件和電網(wǎng)建設規(guī)劃,并在此基礎上根據(jù)實際情況進行優(yōu)化。

【延伸閱讀】

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閱讀上文 >> 哈密東南部風電項目極端氣溫導致的發(fā)電量折減與不確定性分析*
閱讀下文 >> 1.5MW、2MW風電機組風輪直徑發(fā)展趨勢

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