摘 要:風電不確定性是影響風力發電系統的重要因素,隨著生活用電和工業用電數量的急劇增加,風電不確定性對于電力系統的供應也產生了不利的影響。因此,本文從多個方面提出了應對風電不確定性的綜合策略,能夠更好地解決風電不確定性對風力發電系統的重要影響。
關鍵詞:風力發電;電力系統;風電不確定性
風力發電具有污染小、可再生的重要特點,在代替傳統火力發電中起到了重要的作用。然而,由于風力自身的不穩定性因素,從而對風力發電系統造成了重要的影響。為有效提升風電發電效率,我們有必要就風電不確定性綜合應對展開一番深入的研究與探討。
一、發電側應對風電不確定性的技術
(一)風電場應對風電不確定性的技術
風電場應對風電不確定性的技術主要包括兩個方面:第一,對某個地區內的風力進行持續的觀察和記錄,從而找出最能描述該地區風力的規律,進而對相關的風力功率進行預測;同時,打通風力發電系統與天氣系統的通道,使得風力發電系統能夠及時地了解到地區的天氣和風力變化,能夠及時做出風電不確定性的應急準備;第二,使得風力資源與其他能源進行有效地互補,例如:可以將風力資源與水利資源進行互補。在部分地區水資源不充足時,也可以利用太陽能等資源進行互補,提高風力發電系統的穩定性;第三,提高風力發電系統的大容量存儲技術,能夠將地區的風力資源轉換為電力資源并且存儲起來,然后對外進行持續穩定的電力資源供應。
(二)常規電源應對風電不確定性的技術
常規電源是發電側的重要設備,能夠通過提高常規電源技術,更好地應對風電不確定性,為此可以參考以下幾個方面:第一,常規電源的混合型特點,在風力發電系統中,常規電源不僅僅應該具有風力發電的電源,而且還應該具備水利、太陽能等多種常規電源,從而能夠更好地應對風電不確定性;第二,采用備用電源技術,當常規電源由于各種因素無法進行正常工作時,能夠利用備用電源解決風電不確定性,對外提供持續穩定的電力供應服務。
二、電網側風電不確定性的應對技術
電網側能夠為電力資源提供接入、輸送等多方面的服務支持,因此在這一側進行風電不確定性的技術提升,也能夠很好地應對風電不確定性。相關技術主要包括以下幾個方面:
(一)輸電阻塞
當風電不確定性對系統的影響較為嚴重時,電網側可以采用輸電阻塞技術,更好地解決風電不確定性,主要包括以下兩個方面:第一,風力發電和其他形式的發電進行打包輸送的策略,當風力發電能夠滿足要求時,僅僅使用風力發電;如果風電不確定性的影響較為嚴重,導致單純的風力發電無法滿足需求時,可以補充火力發電、水利發電或者太陽能發電等形式。第二,在電網側進行電力的輸送過程中,由于風電不確定性可能會導致電阻過大的情況,因此就需要考慮風力發電系統的時序性特點,從而調節相關的輸送時間段。
(二)保護控制
發電側的相關設備在受到風電不確定性的影響后,可能會產生損壞或者是壽命變短的情況。因此,需要對發電側的相關設備進行保護控制,為此可以參考以下幾個方面:第一,進一步提高發電側設備的健壯性,使其能夠在異常電流或者電阻時,能夠及時地進行功率調節,避免由于風電不確定性對設備的損壞;第二,從技術層面控制風電不確定性,例如:在電網側進行電流保護、過載保護、主要線路保護等措施,能夠更好地應對風電不確定性對電網側的影響。
三、需求側應對風電不確定性的技術
需要側主要是指居民用電或者是工業用電,這是我國電力資源的主要需求方,因此應對風電不確定性,也應該具有一定的技術方案。經過本文的調查和研究,主要體現在以下幾個方面:
(一)加強對用戶側的管理
對于我國的電力市場而言,用戶側對電力資源的使用具有不確定性的特點,因此需要進一步加強對用戶側的管理,從而能夠更好地應對風電不確定性。為此,可以參考以下幾個方面:第一,向用戶宣傳相關的用電知識,使得用戶能夠樹立良好的用電習慣,更好地對用戶側電力資源的使用進行管理,從而能夠更好地預測電力系統的運作情況;第二,能夠進一步提高對用戶側使用電力資源的靈敏度,從而能夠更好地應對相關的電力資源使用的波峰和低谷,進一步解決風電不確定性對電力系統的影響。
(二)用戶側分布發電
對于用戶側來講,在進行發電的過程中,可以使用分布式的發電策略,更好地解決風電不確定性的問題。為此,可以參考以下幾個方面:第一,使用一些建設成本或者運行成本較高的燃氣組,能夠通過持續穩定的電力,更好地彌補風電不確定性;第二,選擇一些建設成本較低,可控程度較高的系統,能夠使得微小的發電系統組成較大容量的發電系統,能夠更好地應對風電不確定性。
(三)通過價格調控更好地進行管理
我國需求側用電具有一定的時序性特點,所以可以通過價格調控政策,更好地引導用戶側規范、穩定地使用電力資源,為此可以參考以下幾個方面:第一,對于普通的居民用電來講,可以采用分時間段計價的方式,引導用戶在某些時間段使用電力資源,盡量錯開用電高峰;第二,對于突然增加或者是突然減少的工業用電,可以采用提前報備的方式,從而能夠給予用戶側充分的時間進行系統的調節,也能夠有效地解決風電不確定性。
四、小結
傳統的火力發電系統具有較強的穩定性特點,能夠給予居民和工業持續的電力供應。但是,由于火力發電污染較大,并且煤炭屬于珍惜的不可再生資源,因此人們開始采用風力發電代替傳統的火力發電。然而風電不確定性對發電系統產生了較大的影響,也是風力發電系統中應該攻克的重要難題。我們通過對風電不確定性的深入探究,來探尋風電不確定性的綜合應對之道,以提高我國風力發電系統的穩定性,進一步代替傳統的火力發電,降低對環境污染。
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作者簡介:劉光輝(1980-), 男 ,漢族,河南鄭州人, 碩士, 研究方向:新能源發電智能控制。