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對轉變風電發展方式若干重要問題的思考

2012-01-12 來源:作者供職于中電聯 瀏覽數:3234


  二、關于全額收購與適度棄風
  隨著我國西部、北部大型風電基地集中規模化開發,基地風電場棄風的比重不斷增加,東北、內蒙等地區的風電場幾乎全部都存在棄風現象,最嚴重的風場棄風接近理論發電量的20%。
  從系統角度看,風電棄風主要是兩方面原因造成的:一是送出通道容量不足引起棄風,考慮風電機組發電同時率因素,風電外送通道容量一般都低于地區風電裝機總量,在所有風電機組均滿發情況下,就會出現通道容量不足而造成的棄風,但這種情況出現概率很小,并不是大量棄風的主要原因;二是系統調峰不足造成棄風,風電出力是由來風的大小決定的,具有隨機性和不可控性,東北和華北地區電源以煤電為主,本來調峰能力有限,冬季受供熱影響,系統調峰能力更是嚴重不足,若是在負荷低估時段風電大發,就必須棄風以保障系統安全,這是目前造成風電基地棄風的主要原因。
  為了減少調峰引起的棄風現象,增加調峰電源(主要是抽水蓄能電站),提高系統調峰能力是技術上有效的手段。假設在建設風電的同時,不配置調峰電源,不提高系統調峰能力,那么風電機組將出現大量棄風,而如果為了實現既定的風電上網電量的目標,就必須進一步增加風電建設規模,將增加整個系統的建設投資和運營成本;假設在建設風電的同時,配置大量的抽水蓄能機組,一方面固然減少甚至消除了風電棄風現象,但另一方面抽水蓄能電站的建設運行也需要成本投入。因此,風電究竟應不應該棄風?風電應配套建設多大比例的蓄能機組?最佳的棄風比例是多少?這些都是需要深入研究、定量分析后才能夠回答的問題。
  為了開展研究,筆者構建了簡化模型,主要包括:假定系統為純火電系統,配置必要的調峰電源,在沒有風電接入前,基本達到調峰平衡,同時,待接入的風電比重不超過系統最大負荷的20%。發展風電的目的主要是獲取清潔的能源,因此對模型開展研究的邊界條件是系統接納固定的風電上網電量,同時整個系統成本最低(等價于單位風電上網成本最低)。
  根據以上簡化模型,并參照系統負荷特性、風電出力特性等基礎數據,對風電機組不配套蓄能機組、配套10%、20%,直到50%風電機組等多種方案進行了模擬和計算分析。結果表明,當配套抽水蓄能占風電比重10%-20%左右,風電棄風約5%-10%,此時單位千瓦風電上網成本最小,在接納同樣風電上網電量的條件下,整個系統成本最低。
  通過模型的理論分析,我們認識到,追求風電百分之百消納是不經濟的,為了達成相同的風電上網電量的目標,在系統調峰不足的情況下,可以適度棄風,這樣才會使全系統成本最低。

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閱讀上文 >> 分散風場示范項目要算經濟賬
閱讀下文 >> 風電行業“大躍進”后 必將東山再起

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