摘 要:风能作为清洁能源发展十分迅速在风电发挥在那过程中也必然有利有弊文章针对风电发展的现状以及风电并网的利弊做了简要的分析并提出了一点参考的解决方案但是风电作为极具潜力的能源所需的研究和探索不是一朝一夕可以完成的。

 关键词 风能发电 电压波动 系统影响 风电规划 风电问题  

纵观世界范围能源形势不容乐观煤炭资源日渐匮乏以目前的消耗速度来看支撑不到2050年石油资源价格不断飙升世界范围内的是有争夺愈来愈烈环境污染问题又不容忽视成为了全球各国普遍关注的问题。电能作为一种清洁可再生的二次能源受到了普遍的青睐但是电能的产生对一次能源的消耗量相当巨大因此寻找一种清洁的一次能源来发电就逐渐受到了普遍的关注。风能发电也就应运而生。但是风能发电也存在这一些难以解决的问题如风电并网对系统的影响以及风力发电的规划是摆在眼前的现实问题。

 1 风能发电优势突出

1.1 风能发电对于环保贡献巨大 风能资源量大质优风力发电优势突出世界性范围内风电发展迅速。到达地球2的太阳能可转化成风能以此来计风能总量比水能更大有人算过只需地面风力的1 就能满足全球发电能量需要。而且风能发电对环境无任何破坏只要修建必要的采风发电装置即可不像水能发电那样需要修建大坝蓄水发电必然会对环境做出一些不可自恢复的改变会影响当地的生态发展和原始的自然景观有时甚至会影响到原住民的生活。对于由发电而引起的温室气体排放问题来说燃煤火电最严重燃油火电次之核电较少风电最少。核电虽然和风电的温室气体排风量差不多相比火电小了两个数量级但是核电的污染问题目前还没办法解决因此风力发电有着得天独厚的优势。从经济角度衡量风力发电优势更加巨大可谓一本万利只需前期建设裁缝发电设备和后期的较少的维护费用即可并不需要像火电核电那样无限期的投入日渐高昂的成本。此外火电核电等热电设备还必须耐受高温高压风电则没此多余的担心。

 1.2 风力发电在世界范围发展迅速 由于意识到风力发电的巨大优势世界各国都开始竞相发展风力发电。世界性的风电发展以前所未有的速度进行着全世界的风电在1999年已经达到了10000MW而更值得惊奇的是这个数字在2000年的时候就已经翻了一番达到了20000MW以上2005年的时候又超过了30000MW。风电发展主要以欧洲为主占到了风电总量的2/3匇美占到了1/5亚洲是1/8。德国作为风电第一大国风力发电总量是15688MW占全国发电量的6.2占世界风电总量的33。由于风电的发展使德国的温室气体排放量大为减少2004年德国新建1200多台发电用风车装机容量超过2000MW居世界首位。而目前相对风电量最大的是丹麦目前的风电总量已经超过了全国发电总量的10丹麦规划到2030年风力发电将占总发电装机的50 。我国的风电事业发展也较为迅速已从1997年排列在世界第十位而跃居到现在的第八位预计今后还将有更大的进步。我国的风力资源相当丰富居世界首位因此发展潜力十分巨大。目前开发还很不足主要在内蒙、新疆和沿海一些地区但是还没有形成真正的规模有待于进一步的开发和探索。

2 风力发电问题不容忽视 在风力发电巨大优势面前也不能盲目的乐观由毕竟风力发电所带来的问题还没有十分完美的解决好有待继续研究和努力。

 2.1 风力发电并网 风力发电并网后会对系统产生不小的影响会影响到系统的电压波动和电能质量还会造成谐波污染。其中由风电并网所引起的电压波动和闪变是风电并网的主要负面影响。电压波动为一系列电压变动或工频电压包络线的周期性变化闪变是人对灯光照度波动的主观视感。虽然现在风力发电机组大都采用软并网方式但是启动时仍会产生较大的冲击电流使得风电机组输出的功率不稳定进而会导致电压的波动和闪变。电压的波动和闪变会使电灯闪烁电视机画面不稳定电动机转速变化严重影响到工业产品的质量在某些特殊行业电压不稳会使一些精密的仪器出现测量错误严重时还会引发重大事故。除了电压问题风电并网还会引入谐波污染。变速风机需通过整流和逆变装置接入系统由于风速并不能稳定在一个特定值因此会造成大量的谐波污染。虽然谐波污染对风电并网有较大影响但与电压波动相比就显得小多了。

 2.2 风电对电网功率和暂态稳定性的影响 风力发电由于风速变化莫测使得风电上网功率也随之不断振荡当风电的扰动频率接近系统固有的振荡频率时就会引起大幅度的功率振荡并且振荡的幅度会随着扰动的幅度而变化。扰动幅度不仅与风电扰动有关也与系统本身的参数有关因此可考虑从两方面着手减少扰动对电网的强迫功率振荡。风电并网不仅会对系统产生强迫的功率振荡还会对系统的暂态稳定性产生影响。当然这种影响在风电装机容量较小时显得微不足道但是当一旦风电在系统中占有比较多的份额时这种影响就不容忽视了否则当并网的风电突然变化时系统有可能由于振荡过大而不能保持暂态稳定而失去稳定出现电力系统大的崩溃。总之如果并网的风电份额较高而系统较脆弱时并网产生的负面影响是十分巨大的。

3 电池储能的应用 

风能作为清洁能源大力发展以来风电的问题也越来越受到电力工作人员的关注。但是风能作为一种间歇性能源加之风能资源的预测准确度并不能完全符合电力系统对电能质量的要求寻求新途径新思路解决风电对系统的影响也自然成了许多电力行业工作人员的目标。采用静止无功补偿器可快速补偿无功功率维持风力发电电源接入点电压的稳定但不能调节风电场输出的有功功率。而采用电池储能系统可以较好的解决这一问题及可以保证上网电压的稳定又可以补偿有功功率不会对系统产生不利的影响。可以选择由蓄电池组、整流装置和逆变装置组成的柔性交流输电系统作为储能系统。

 4 结论

风能作为一种清洁的能源在二十一世纪资源匮乏环境问题突出的今天有着相当大的吸引力世界大范围内发展风力发电技术来取代传统的燃煤和燃油火电。在风电发展方面比较先进的是德国和丹麦等国家我国的风电虽然较之前有了较大的发展但是和世界先进水平还有较大的差距。在风电发展方面除了看到其优点以外缺点也不容忽视对于电力系统电压和功率的影响都值得去深入的探索和研究。目前可以通过电池储能技术解决较少风电对系统的影响要使风电大面积发展所要做的工作还有很多。

 参考文献:

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