淺析新能源發電接入及對電網規劃的影響

王娟

【摘?要】現在我國經濟建設水平不斷提高，同時人們的生活水平也有了顯著的改善，對能源的需求也在多年之中有增無減，給我國的能源產業的發展造成了更大的壓力。與此同時，我國的開發建設過程中，對環境也造成了一定的破壞，能源安全和環境保護問題也得到了人們的廣泛重視，否則必然給我國的經濟和社會的可持續發展形成阻礙。在能源工作當中，積極應用新能源材料，這也給我國的電力事業發展指明了方向。

【關鍵詞】新能源發電;電網規劃;影響

近年來我國的社會經濟飛速發展，能源需求也大大增加，但是我國能源的利用率比較低，在開發時對環境的破壞比較嚴重，并且能源供需兩者之間的矛盾日益增大，因此，能源安全與環境保護的問題層出不窮，嚴重影響到我國社會經濟的發展。經濟發展和環境保護兩者之間的問題，是我國經濟發展中的重中之重。在能源的利用上要盡量使用那些清潔環保的新能源，這也是我國電力系統發展的新方向。

一、慨述

新能源也可以叫做非常規的能源，也就是傳統能源之外的各種能源形式。主要有：太陽能、風能、地熱能與海洋能等。新能源相較傳統能源的資源有限和環境污染特點，具有資源豐富，普遍具備可再生特性，可供人類永續利用，環保等巨大優勢。隨著社會經濟發展，能源需求不斷增大，新能源開發利用的腳步在不斷加快，新能源取代傳統能源人類生活發展物質基礎地位是社會發展必然結果。能源是人類活動的物質基礎，傳統能源危機導致能源資源枯竭，環境污染嚴重，嚴重威脅著人類的生存發展，本著有限資源和環境保護的可持續發展原則，一場全世界范圍的新能源革命序幕已經開啟。電力行業作為傳統一次能源的最大使用者，需要在這場新能源革命浪潮當中充當先驅者的角色，大力研發新能源轉換科技，加快新能源開發綜合利用的腳步。

二、新能源發電的特點

現在隨著我國新技術的不斷推出，我國對于這些新能源也在不斷推廣和鼓勵，所以其趨勢體現出了大規模集中和興起時間集中的特點來。

1、大規模集中發電。現在我國的水力發電和核能發電全都采用大規模集中的方式來發展。舉例來說，核燃料具有相當高的發電效率，如果應用技術水平較高，則不會對環境產生較大的影響。但是從另一個方面來看，核電機組運行過程中會產生較大的成本，同時整體結構非常復雜，在運行之后，大多是在額定狀態下運行的。先比之下，水力發電站的成本更低，機組設備啟動效率高，可以迅速完成一系列制動，所以可以靈活控制發電量，在豐水期之外也經常用于電網調峰。太陽能和風能具有無污染的特點，儲備糧巨大，但其本身缺乏穩定性，在使用過程中表現出了較高的間歇性和波動性，這樣一來，就嚴格限制了其使用頻率和適用范圍，所以限制人們更加傾向于風光互補發電這種方式。同時必然需要考慮相關規劃問題。

2、分布發電。和集中發電相比起來，分布發電的概念就是在有需求的一端附近來安裝發電設備，運行方式多為自給自足，將多余的電量流入電網使用，并且在配電網系統當中，以平更調節作為基礎，將電能供給發電設施。現在隨著時代的發展，微電網和智能小區的理念悄然興起，所以可以說新能源已經和分布式發電形成密不可分的聯系，二者的結合應用可以體現出更明顯的優勢來，但另一方面來看，其本身也有更加復雜的發電特性，一方面風能和太陽能具有一定的波動性，節點承擔了電源和荷載兩個特點，同時分布式電源也大大復雜化了電網運行方式，這也給繼電保護工作的開展提出了新的要求。

三、電力系統的規劃

1、負荷預測是基礎工作，在實際的工作中影響的負荷的原因一般有：經濟發展的水平與經濟結構的調整，生活水平、收入水平與消費觀念發生的變化，電力消費的結構出現變化，天氣的情況，電價，管理措施以及政策因素等等。在確定電壓等級的時候，我們需要考慮的是：動力資源的分布，工業的布局，電力負荷的增長，新建電廠的容量，近期過渡的可能性，與遠景系統的規劃發展。電力電量之間的平衡，就是供應和需求兩者之間的平衡。

2、在電源規劃與變電站的布點規劃中，我們應該對電力電量進行平衡計算，分析并且規劃水火電廠的運行方式，還要計算燃料的消耗量，發電設備的利用率，檢驗電量的平衡，對系統與地區之間的電力電量進行交換，并且為論證與制定方案來提供依據。

四、新能源接入對電網規劃的影響

在對電網進行規劃的時候，接入新能源對選擇電網電壓并沒有什么大的影響。風力發電與光伏發電常常會受到天氣等自然條件影響，其發電會呈現出發電間歇性與波動性，電量變化隨機性大。并且電網會產生沖擊電流，使得電網的頻率出現偏差，電壓出現波動，進而影響穩態電壓分布和無功特性，使電網的不可控性和調峰容量余度增大，使電力系統的安全穩定性受到影響。新能源發電電子裝置會產生一定的諧波和直流分量，當諧波和直流分量注入電力系統后，會引起電網電壓畸變，影響電能質量，還會造成電力系統繼電保護、自動裝置誤動作，影響電力系統的安全運行。新能源勢必會取代傳統能源成為人類生存發展的物質基礎，這只是早晚的問題，是社會經濟發展的大勢所趨。當前新能源開發轉化技術能力還不夠成熟，電力工業新能源開發利用還不足以起到主導的作用，但對電量補充和一些偏遠地區的供電等還是起到很大的作用。新能源發電本身所具有的波動性，間歇性、不可控、可調度性差等特點還沒有得到有效解決，在電網接納能力不夠的背景下，新能源發電并網運行難度大，成本高，同時也會給原有電力系統帶來很多的負面影響。

對于單項規模比較大并且發電比較集中的新能源，其電網規劃主要的影響因素有兩個方面：①在電力電量的平衡計算中，對出力進行計算。②要重視距離比較遠大功率輸電的經濟性與安全性。一般來說，在對核電廠進行出力計算的時候，在電力電量的平衡計算中，通常用的是額定運行狀態下的參數來進行計算。在水電廠出力計算的時候，在豐水期一般是在滿載狀態下進行計算的，在其他的時期一般作為調峰使用。太陽能的電廠與風電廠出力的隨機性比較強，其波動性也比較大，并且不容易控制，調度起來比較難，對電網各個方面的要求都比較高，因此，我們在進行電網規劃的時候一定要注意。

新能源發展中分布式的發電，能影響到電網規劃的主要是負荷的預測，電網結構的確定。分布式新能源發電對電網規劃所產生的影響一般在兩個方面：①負荷的性質不確定。②分布式新能源發電使得我國的規劃設計人員有了新的思路，設計規劃人員在選擇方案的時候多了許多的選擇。其分布特性使電網的規劃有了許多的方案可以選擇，多了新的方法，變電更加的復雜。

總之，新能源的接入對于電網規劃來說，產生了很大的影響，這些影響因素我國要根據新能源的類型來判斷，不同的新能源發電對于電網的規劃有著不同的影響。目前電力工業新能源接入還存在諸多研發利用問題，新能源的接入可靠性得不到保障，但其快速的發展和無限的潛能都是讓人欣喜的，人類離不開能源作為物質基礎，大力加強新能源開發利用力度，提高新能源轉換科技技術，是人類社會發展的必然趨勢。

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（作者單位：國網山西省電力公司臨汾供電公司）