风电、光伏装机在湖北地区的合理配比研究

风电、光伏装机在湖北地区的合理配比研究

杨鑫源赵璐

（湖北省电力勘测设计院有限公司湖北武汉430040）

摘要：针对风电、光伏出力不稳定性但又具有一定的季节和日间互补性的特征，对湖北具备新能源代表性地区的已运行风电场、光伏电站进行了8760h运行数据统计，得出了相应的典型出力特性曲线，通过拟合分析了不同风、光装机配比下组合出力的波动性特征，结果表明，湖北地区风、光装机合理配比在6/4~7/3之间。

关键词：风光组合出力；配比

引言

随着工业化、城镇化进程的加快，湖北的能源供需矛盾更加突出。同时，低碳发展、节能减排对转变能源发展方式提出了新的要求，大力发展以风电、光伏为代表的新能源已成为湖北省加强能源供应保障能力建设的必然选择。

然而，由于风电、光伏出力具有随机性、间歇性等特征，将对电网的电能质量、调峰特性、调度运行等带来较大影响。本文根据湖北地区已投运的风电场、光伏电站的8760h运行数据，通过统计分析湖北地区新能源的实际出力特性，总结其典型出力特性，并进行数学拟合分析，得出了可使得风光叠加出力变化更加平缓的容量配比，对指导湖北省新能源合理建设具备重要意义。

1湖北新能源开发现况

湖北地区风电和太阳能资源储量在中部地区较为丰富，具备较大开发潜力。根据相关技术分析，湖北风能资源总储量1320万kW，技术可开发容量为685万kW，主要分布在鄂东北岗地、鄂东南山区以及江汉平原地区；太阳能年辐射总量为3963~4455MJ/m2，年日照时间为1400~2100h。截止到2017年底，湖北风电装机容量为252.8万kW，光伏装机容量为413.4万kW，新能源占全省装机（不含三峡）比例达到13.6%。

2湖北新能源出力特性分析

2.1风电出力特性

鉴于湖北地区的随州、孝感地区风电资源具有代表性，本研究选取以上两地已运行风电场8760h的数据进行了统计分析。

对随州和孝感地区已投运的风电场出力月出力特性的统计分析如图2.1-1所示。由图可见，以上两地区风电出力呈现明显的季节性，在一年中均呈现两个高峰，6-7月和11-12月；而平均出力也反映出这个特性，基本出力在20%左右，11-12月的平均出力可以达到30%。

图2.2-1光伏电站出力月出力特性曲线

进一步对光伏电站的各月日平均出力特性的统计分析如图2.2-2所示。从日均出力特性曲线上看，光伏呈现“单峰”特性，一般在中午11点-14点出力较大，19点-凌晨6点不出力。

图2.3-2风电、光伏不同容量配比的互补出力特性曲线

由以上各种风电、光伏容量配比后的组合出力特性分析，得出当风光比为6/4~7/3时，组合出力曲线波动幅度最小，相对更加平缓。进一步结合湖北的典型负荷特性，认为在风电、光伏比例按照7：3容量配比互补后，组合出力特性曲线和负荷曲线趋势基本一致，但仍然不能良好匹配。考虑到风电和光伏的出力都具有一定的随机、间歇性，因此，建议风光互补后，配置一定容量的储能装置（或燃机发电），以进一步与湖北负荷特性匹配。

3结语

本文对具备新能源代表性地区的已运行风电场、光伏电站进行了8760h运行数据统计分析，研究了风、光的季节性、日间性互补性特征，分析了不同风电、光伏装机配比下的组合出力。结果表明，当湖北地区风电、光伏装机比为6/4~7/3时，组合出力曲线波动幅度最小，相对更加平缓。进一步结合湖北的典型负荷特性，认为在风电、光伏比例按照7：3装机容量配比互补相对合理，但考虑到风电和光伏的出力都具有一定的随机、间歇性，建议风光互补后，配置一定容量的储能装置（或燃机发电），以进一步与湖北负荷特性匹配。

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