新能源發電特性與經濟性分析研究

馬友駿

摘 要：隨著傳統能源與社會發展的矛盾越來越尖銳，新能源類型作為一種清潔的、可再生的能源形式越來越受到人們的關注。新能源發電受環境的影響較大，自然界的太陽能和風能的隨機波動會導致光伏發電、風力發電出力的波動，波動的出力接入電網會對電網的穩定性造成影響，新能源發電尤其是光伏發電系統內存在大量的電力電子器件，這些電力電子器件接入電網會對電能質量造成影響。基于此，本文主要對新能源發電特性與經濟性進行分析探討。

關鍵詞：新能源 發電特性 經濟性 分析研究

前 言

隨著社會經濟的不斷發展，人們對資源的開發利用程度在不斷提高，傳統的能源開發帶來了氣候變化和資源枯竭等一系列的環境問題，打破了生態平衡，嚴重威脅人類的發展繁榮。本文將從新能源的背景出發，以新能源發電特性為例，從新能源發電的經濟性和政策兩方面，進行對比討論分析，并且提出相關的可行性建議，為新型能源的開發推廣起到一些積極作用。

一、新能源發電特性

（一）風電特性分析

1、風電場日出力特性。

（1）為研究全省風電場的日出力差異，在皖北、皖中、皖南各選一個風電場為代表，選擇2016年某個日期為研究對象，省調平臺采集到的各風電場出力數據如圖1所示。

（2）由圖1可見：各風電場出力整體均呈現晝低夜高的特點，具有一定的反調峰特性；各風電場出力均具有較強的波動性，以龍湖風電場為例，當日最高出力與最低出力的差值達到風電場裝機容量的78%。

2、風電場出力相關性

（1）風電出力相關性分析是風區劃分的重要依據，對于風電場的位置規劃和容量規劃都將有重要意義。對所選取的三個代表性風電場某日出力數據進行相關性分析，計算相關系數，相關系數越高表示相關性越強?？梢?個風電場間出力相關性較弱，且出力相關系數與距離的關系不明顯。究其原因，安徽南北跨度較大，一般情況下，同一時刻皖北、皖中、皖南三個區域的風速等氣象條件沒有必然的相關性，造成省內三個不同區域間的風電場出力缺乏規律性。（2）滁州地區集中了省調大部分風電場，為進一步分析風電出力的相關性與距離的關系，以滁州地區為研究對象，對該地區的5個風電場進行出力相關性分析，其出力相關系數結果顯示，來安場與魯山場、唐龍場的相關性略強，曹店場與唐龍場、萬壽場相關性最弱。實際來看，來安場、唐龍場均在來安縣境內，魯山場位于明光市，這三個風電場地理位置相對較近；曹店場在鳳陽縣境內，萬壽場在天長市境內，曹店場與唐龍場、萬壽場的距離相對較遠。這一結果表明，針對某個較小區域來說，區域內各地氣候存在一定的相似性，距離較近的風電場其出力相關性較強；反之，距離較遠的風電場其出力相關性較弱，這與國內外的研究結果相符。

二、新型能源的發電特性與經濟性

（一）新能源的政策分。首先，所有的電網公司都要接受新能源所發出的電資源，并且為新能源上網提供相應的支持條件。分布式新能源發電系統也得到了各個地方政府的支持，太陽能熱水器、太陽能制冷技術、太陽能發電技術的廣泛應用，都得到了各地區部門的大力推廣和人民群眾的接受。其次，新能源的上網電價是國家的主管部門根據不同地區和不同的新能源所規定的，各電網機構要遵循國家規定的價格全部收購新能源發電量。再次，國際財政設立了新能源的專項基金，并且支持一些利用新能源的建設工程設立為標準化模范工程；還有就是國際規定金融信貸機構對于新能源技術的貸款要進行優惠，并可以根據國家規定的范圍對于一些可再生資源項目進行稅收減免。最后，對于新能源相關政策的執行過程中，對于一些違背政策的行為根據程度不同，追究責任人的行政甚至是刑事責任。

（二）新能源的經濟支持。新型能源的大力開發除了相關政策的支持之外，也是需要大量的電子設備技術支持的，這也就意味著新型能源的發電特性會直接影響電網的安全性能，想要維護這一特性的正常運轉，需要具備相應的經濟基礎。不論是風力、電力或是太陽能資源，雖然具備清潔、可再生的可貴特性，但是其波動性和局限性也是我們在開發新能源的時候不可忽視的一面；正因如此，對于新能源的開發過程是復雜漫長的，也就意味著經濟投入的數額是非常大的。目前我國已經有很多新能源應用的產業在逐步完善發展，但是想要加大力度推廣實施，還是需要一個符合實際現狀的落實計劃。

三、新能源快速發展形勢下的建議

風電、光伏等新能源發電受天氣影響較大，具有一定的不確定性，且出力不可調度，隨著新能源發電規模不斷增大，其對電力平衡、調峰等的影響也越來越大。為增強系統的運行可靠性，同時提升電網新能源發電消納水平，提出以下幾點建議，供參考。

（一）加強新能源發電調度管理。（1）調度部門加強新能源場站并網管理，完善相關標準、規范。（2）全面開展新能源發電數據接入省調平臺工作，確保其發電出力等數據的準確性，實時掌握各風電場、光伏電站的運行狀態，以便于開展電力平衡工作，提前謀劃應對“臺風”、“日食”等惡劣天氣。（3）加強對新能源場站涉網設備的安全檢查和人員培訓，提升運行管理水平，為保障電網安全、穩定和經濟運行提供支撐。

（二）提升新能源發電預測水平。（1）調度部門應加強對新能源發電功率日前預測、超短期預測的研究，完善管理機制，提升預測水平，根據預測結果合理安排常規機組運行方式。（2）新能源場站應加強運行數據的積累，積極與氣象部門溝通，主動開展新能源發電功率預測，利用預測結果合理安排生產計劃，未來也可以根據預測結果廣泛參與電力市場競價上網。

（三）優化抽水蓄能機組的運行方式。在日前計劃安排中，調度部門可先根據風電功率預測和光伏發電預測結果合理安排抽蓄機組運行方式，達到風—光—水互補運行，然后再開展考慮安全約束的經濟調度安排火電機組發電計劃，減輕新能源發電反調峰特性對電力平衡影響。

結 語

新能源的迅速發展給電網運行及三公調度都帶來一定的挑戰，需要繼續加強新能源發電并網管理及電網調峰能力等相關研究，統籌優化，科學調度，促進安徽省新能源發電健康有序發展

參考文獻

[1] 林章歲，羅利群.福建省風電出力特性及其對電網的影響分析[J].電力建設，2011，32（12）：18-23.

[2] 樊揚，林勇，徐乾耀，等.廣東電網風電出力特性分析及其經濟性評價[J].南方電網技術，2012，6（1）：8-12.