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新能源发展现状及未来方向
时间:2023-08-21 00:05 所属分类:科技论文 点击次数:
一、新能源发展现状及未来方向
1.1太阳能
太阳能是大自然赋予人类的一种取之不尽、用之不竭的可再生能源,与人类和地球上一切事物的发展息息相关。对人类来说,它具有巨大的能量和源源不断的发展价值。
中国更加重视太阳能的发展,并采取了一系列有力的措施来支持太阳能的发展。2006年,许多政策法规开始出台,鼓励和支持太阳能发电的相关科研和技术突破,规范太阳能发电领域的行业标准。2015年,中国政府进一步详细规划光伏产业领域,明确指出光伏产业未来发展方向和深度,三年内光伏发电总装机量达到3500多万千瓦的战略规划目标。
1.2风能
与传统能源相比,风能储量也相当可观。中国幅员辽阔,生态多样,风能资源丰富。面对煤炭等传统资源储量不断减少、经济发展进一步扩大能源需求的严峻形势,积极探索和补充新能源迫在眉睫。仅仅依靠太阳能显然是不够的。风能的开发和应用正合适。对于地理位置偏远的地区,传统供电敷设工程难以提供电能,成本高,而风力发电的应用具有很大的优势。
目前,我国对风力发电领域的投资呈逐年增长趋势。仅2013年,中国国家电网公司并网风力发电总装机容量就达到6426万kW,同比增长21.5%。2006年至2018年,国家电网公司风力发电总调度年装机容量总增长率基本保持在76%的平均水平,年发电总增长率达到85%。从全球来看,我国在国家电网接入风力发电方面,装机容量和风力发电容量均达到增长率第一。
二、新能源对电网调度管理的影响
2.1太阳能影响
根据负荷中心的特点,光伏电源可分为远离负荷中心的光伏和位于负荷中心的光伏。其中,远离负荷中心的光伏具有电容量大的特点,大多采用集中输电通过电网,因此具有一定程度的随机性和不可控性。然而,由于远离负荷中心的光伏本身的电容量小于其他主流能源,其随机性和不可控性的影响不是很明显,基本上可以忽略不计。
然而,负荷中心的光伏并非如此。虽然负荷中心的初始光伏容量相对较小,但随着负荷中心光伏使用规模的扩大,其光伏容量也会不断提高,对原始负荷中心的影响也会越来越大,这进一步给负荷中心带来了巨大的不可预测性。这种不可预测性会导致计划管理的不可控性,从而直接影响下一个环节。此外,在具体应用过程中,负荷中心光伏与中低级配电网络的接触直接导致配电网的变化,并导致配电网的根本变化。负荷中心光伏将使配电网从原始的发散辐射形式转变为各节点的平均分布形式,导致配电系统在实际控制和管理过程中进一步复杂化。
2.2风能影响
风电场以波动电源的形式存在,具有很强的不稳定性,因此风能也属于间歇能源。受这些条件的限制,风能不能保证电能的长期稳定输出,其产生的功率会随着各种外部复杂因素的变化而变化。风力发电的变化直接导致风力发电的电网调度管理难度较大。在风力发电的实际发电过程中,由于风力发电机组的集能效应,电力在短时间内集中,使得如何在短时间内安全高效地输送大量电力成为一个难题,也直接挑战了输电系统的负荷能力。
2.3新能源分布式电源对规划和运行的影响
传统的资源配电系统是稳定的,因此可以提前预测和调整对整个系统运行关键节点的控制。然而,新能源是不同的。在规划配电网时,受新能源本身的影响较大。在系统保护方面,分布式电源的使用将直接导致配电网的双向扩展。如果配电网在实际运行中出现异常状态或设备故障,则应考虑整个配电线路的可靠性和稳定性。因此,一旦分布式电源形式不同,就会影响整个配电网络的保护和判断。在规划设计配电网时,应综合考虑各种因素,提出解决方案,如提前预测空间负荷、测试配电网的适应性和关键节点,实现分布式电源的升级迭代。对于配电网的控制系统,分布式电源的应用大大提高了控制电压和频率的难度,特别是在配电网的实际运行中,配电网负载电荷的不规则波动对输电系统的稳定性产生了巨大的影响。
三、解决策略
3.1管理层面
从管理层面看,主要是解决配电调度中各环节的应用和控制。特别是要充分考虑配电调度各方面的显性和隐性影响因素,在传统管理模式的基础上不断迭代和补充,满足新能源的使用需求。传统的电网管理主要是调整和改变发电功率,以适应负载电荷的各种不稳定变化,主要关注配电系统源端的控制和管理,主要限制负载端。负荷端的作用也只是配电。新能源的引入直接改变了传统配电调度管理的局面,负荷端的作用不再仅仅是配电。在构建了能源互联网络之后,负荷端也有机会成为电源端。因此,在管理电网调度时,灵活运用中低压能源互联网络变得越来越重要。互联网管理大大提高了信息数据整理和操作中电网调度的精度和效率,给电网调度带来了质的变化。智能配电是未来电网调度发展的大趋势,也是未来电网调度管理的核心发展方向。
3.2技术层面
通过技术手段解决实际应用场景中的问题,可以从根本上解决问题。从集中能源的角度来看,其效果可以基本等同于传统电网调度电源模式的效果。但由于集中能源与传统电源在发电预测方面的差异,应采用不同的方法解决相应的问题。与传统电源相比,集中电源的发电预测率较低。在实践中用技术手段解决集中能源问题时,要遵循科学客观的原则,根据实际应用场景采取适当的方式解决。例如,我们可以不断提高发电率的预测水平,利用数值气象信息预测发电率,有效提高发电率,及时发现电网调度管理中存在的问题。
四、结束语
新能源的出现缓解了当前更严重的能源危机,但也对电网调度管理产生了一定的影响。由于电能转换方式的不同,电网管理机构在处理安装设备和调度管理方面需要付出更多的努力。因此,新能源启用后,电网调度管理应根据具体的能源转换方式进行合理调整。