淺析新能源發(fā)電接入及對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響

袁芳 周作靜

摘要：新能源是指可持續(xù)利用的資源，新能源發(fā)電在我國主要是指利用風(fēng)力、水力、核能和太陽能進(jìn)行發(fā)電，并保持持久穩(wěn)定的供電。我國目前的新能源開發(fā)已經(jīng)走在了世界的前列，對(duì)其利用程度也較為深入，但新能源發(fā)電的接入，同時(shí)也給我國的電網(wǎng)規(guī)劃帶來了深刻的影響。本文主要分析探討了新能源發(fā)電接入及對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響情況，以供參閱。

關(guān)鍵詞：新能源發(fā)電;電網(wǎng)規(guī)劃;影響

1新能源發(fā)電的現(xiàn)狀

1.1風(fēng)力發(fā)電

風(fēng)力發(fā)電具有較強(qiáng)的優(yōu)勢，首先，風(fēng)力作為一種清潔能源減少了煤炭石油資源的消耗，避免了大氣污染;其次，風(fēng)力的分布地區(qū)范圍非常大，基本囊括了我國絕大部分地區(qū)，具有推廣的價(jià)值;最后，我國的風(fēng)力資源較為豐厚，滿足了發(fā)電供電的基礎(chǔ)條件。我國的風(fēng)能資源主要分布在新疆、河西、內(nèi)蒙古、河北等12個(gè)地區(qū)，在這些地區(qū)進(jìn)行風(fēng)能發(fā)電具有極大的優(yōu)勢，不但可以滿足當(dāng)?shù)氐碾娏π枨螅€可以給附近地區(qū)進(jìn)行電力供應(yīng)，且其發(fā)電較為穩(wěn)定，不會(huì)受到太大的影響，是我國目前主要的風(fēng)能供電發(fā)展地區(qū)。

1.2光伏發(fā)電

光伏發(fā)電也叫離網(wǎng)光伏發(fā)電，是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。光伏發(fā)電相較傳統(tǒng)發(fā)電有著無枯竭危險(xiǎn)、無噪無污染安全可靠、不受地域限制、建設(shè)周期短、能源質(zhì)量高等優(yōu)勢。我國是全球光伏發(fā)電安裝量增長最快的國家，發(fā)展?jié)摿薮螅浜戏e極穩(wěn)定的政策扶持，到2030年的光伏裝機(jī)容量將達(dá)1億kW，年發(fā)電量可達(dá)1300億kWh。在今后十幾年，我國光伏發(fā)電市場將會(huì)由獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)向并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，目前存在并網(wǎng)成本過高的問題。

1.3太陽能發(fā)電

我國的太陽能光伏發(fā)電的技術(shù)和世界同步，在上世紀(jì)七十年代太陽能光伏發(fā)電就在民用領(lǐng)域得到了應(yīng)用，以及對(duì)光伏電池的空間應(yīng)用。在經(jīng)過多年的努力，光伏發(fā)電有了相當(dāng)?shù)乃交A(chǔ)。當(dāng)太陽能發(fā)電系統(tǒng)工作環(huán)境主要是在野外，太陽能電池控制器軟硬件設(shè)計(jì)的問題，使得太陽能電池控制器的使用效果不是很好，在這一方面還有待進(jìn)一步的提升優(yōu)化。控制的能力不強(qiáng)，就會(huì)使得電能的轉(zhuǎn)換效率比較低，太陽能的發(fā)電系統(tǒng)工作性能就相對(duì)比較差。當(dāng)前我國的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用過程中，還需要考慮諸多的因素，對(duì)現(xiàn)場的地理位置以及安裝地點(diǎn)和最大負(fù)載量等，這些因素都影響了太陽能發(fā)電系統(tǒng)的使用性能和造價(jià)。

1.4水力發(fā)電

水力發(fā)電是新能源開發(fā)中較為熱門的資源，是循環(huán)利用效率較高的清潔能源，水作為自然界具有強(qiáng)大能量的資源之一，在發(fā)電方面具有極大的優(yōu)勢。水力發(fā)電主要利用水自身重力產(chǎn)生的能量進(jìn)行發(fā)電，但利用水能進(jìn)行發(fā)電受到的限制較多，比如會(huì)受到水域分布的限制，在缺水地區(qū)就無法順利進(jìn)行;再有受水量大小的限制，對(duì)氣候、降水量和河流流量的依賴性高，往往不能提供足夠穩(wěn)定的電能;受季節(jié)影響也較大，夏季汛期就能保證足夠的供電，到冬季就無法提供穩(wěn)定的電能。

2電力系統(tǒng)的規(guī)劃

（1）負(fù)荷預(yù)測是基礎(chǔ)工作，在實(shí)際的工作中影響的負(fù)荷的原因一般有：經(jīng)濟(jì)發(fā)展的水平與經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，生活水平、收入水平與消費(fèi)觀念發(fā)生的變化，電力消費(fèi)的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化，天氣的情況，電價(jià)，管理措施以及政策因素等等。在確定電壓等級(jí)的時(shí)候，我們需要考慮的是：動(dòng)力資源的分布，工業(yè)的布局，電力負(fù)荷的增長，新建電廠的容量，近期過渡的可能性，與遠(yuǎn)景系統(tǒng)的規(guī)劃發(fā)展。電力電量之間的平衡，就是供應(yīng)和需求兩者之間的平衡。（2）在電源規(guī)劃與變電站的布點(diǎn)規(guī)劃中，我們應(yīng)該對(duì)電力電量進(jìn)行平衡計(jì)算，分析并且規(guī)劃水火電廠的運(yùn)行方式，還要計(jì)算燃料的消耗量，發(fā)電設(shè)備的利用率，檢驗(yàn)電量的平衡，對(duì)系統(tǒng)與地區(qū)之間的電力電量進(jìn)行交換，并且為論證與制定方案來提供依據(jù)。（3）電網(wǎng)規(guī)劃一般是以負(fù)荷預(yù)測與電源規(guī)劃當(dāng)作基礎(chǔ)，對(duì)在什么地方，什么時(shí)間建設(shè)什么樣的輸電線路與回路數(shù)以及變電站規(guī)模進(jìn)行規(guī)劃，在規(guī)劃期內(nèi)要達(dá)到所需的輸電需求，并且還要在滿足所有的技術(shù)指標(biāo)下，盡量降低成本。電力系統(tǒng)的電網(wǎng)規(guī)劃主要的內(nèi)容有，電網(wǎng)電壓的選擇，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的確定，變電站的布局與規(guī)模采用什么樣的方案，使用什么樣的輸電方式。對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測，是衡量電力企業(yè)管理走向現(xiàn)代化的一個(gè)標(biāo)志。

3能源接入對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響

在電網(wǎng)規(guī)劃時(shí)，新能源的接入對(duì)電網(wǎng)電壓的選擇無特殊影響。對(duì)于大規(guī)模集中發(fā)電的新能源發(fā)電，對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響主要在于電力電量平衡計(jì)算和大功率遠(yuǎn)距離輸送的實(shí)現(xiàn)。對(duì)于分布式發(fā)電中的新能源發(fā)電，對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響主要在負(fù)荷預(yù)測、確定電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，分布式電源的出現(xiàn)使得規(guī)劃人員在配電網(wǎng)規(guī)劃中有了新的思索，規(guī)劃人員可以在電網(wǎng)升級(jí)改造、新建線路和變電站、在合適的位置布置適當(dāng)容量的分布式電源這三種可選方案中選擇最優(yōu)的一個(gè)，或者是三者的結(jié)合。大規(guī)模集中新能源發(fā)電對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響。對(duì)于大規(guī)模集中發(fā)電的新能源發(fā)電，對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響主要在于電力電量平衡計(jì)算和大功率遠(yuǎn)距離輸送的實(shí)現(xiàn)。核燃料發(fā)電效率高，儲(chǔ)量豐富，在完善合理的處理方式下對(duì)環(huán)境污染較小;核電廠機(jī)組啟動(dòng)、制動(dòng)操作復(fù)雜成本高時(shí)間長，在電力電量平衡計(jì)算中常以額定運(yùn)行狀態(tài)下的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。水電廠發(fā)電成本低，污染小，機(jī)組啟動(dòng)、制動(dòng)迅速，在電力平衡計(jì)算中，在豐水期以滿載運(yùn)行狀態(tài)考慮，在其他時(shí)期用作調(diào)峰考慮。太陽能和風(fēng)能屬于清潔能源，原則上來講應(yīng)該盡量多的開發(fā)和利用，但是由于其自身的間歇性、波動(dòng)性等特點(diǎn)，其出力具有隨機(jī)性強(qiáng)、波動(dòng)性大和不可控等特點(diǎn)，這就要求電網(wǎng)具有一定的消納能力，而且隨著此類清潔能源規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對(duì)電網(wǎng)的要求也會(huì)更加苛刻。

4結(jié)束語

總而言之，新能源的接入對(duì)于電網(wǎng)規(guī)劃來說，產(chǎn)生了很大的影響，這些影響因素我國要根據(jù)新能源的類型來判斷，不同的新能源發(fā)電對(duì)于電網(wǎng)的規(guī)劃有著不同的影響。目前電力工業(yè)新能源接入還存在諸多研發(fā)利用問題，新能源的接入可靠性得不到保障，但其快速的發(fā)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(zhì)基礎(chǔ)，大力加強(qiáng)新能源開發(fā)利用力度，提高新能源轉(zhuǎn)換科技技術(shù)，是人類社會(huì)發(fā)展的必然趨勢。

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（作者單位：國網(wǎng)天津靜海供電有限公司）