对促进分散式风电发展政策的探析

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
/ 2

对促进分散式风电发展政策的探析

韩超

(国华(通辽)风电有限公司内蒙古通辽028000)

摘要:现阶段,随着社会的发展,我国的科学技术的发展也有了很大的提高。风电产业发展的大趋势是由量到质,从集中到分散,逐步走向精细化管理的过程。随着我国风电产业重心向中东部和南部地区转移,产业政策导向逐步朝分散式倾斜,分散式风电发展有望迎来换挡加速期。本文以我国分散式风电发展滞后为研究背景,介绍了分散式风电相关政策及现状,剖析了我国分散式风电发展低于预期的原因,并提出了促进我国分散式风电发展的政策建议。

关键词:促进分散式;风电发展政策;探析

引言

随着人类社会的不断进步与发展,能源过度消耗和环境污染等问题也变得越来越严重。作为常规能源的天然气、石油、煤炭属于不可再生能源,储备有限,使用过程中还会有严重的大气污染。因此,可再生能源的开发利用越来越受到世界各国的重视。随着国家新能源发展战略的实施,我国风电产业已经迈入跨越式发展阶段。风电有着可再生、能量大、无污染等特点,同时我国风能储备量大,分布广泛,有着非常大的开发潜力,所以发展风电能源已经成为一种必然趋势。做好分散式发电及其控制技术的研究,具有十分重要的意义,本文就此展开了相关分析和研究。

1分散式发电机组控制技术发展

分散式发电机组安全高效的运行离不开控制技术的支撑,主要受到以下几个方面因素影响:第一,随着大气压、温度、湿度等因素的变化,自然风速的方向和大小也相应地发生变化,同时受到风电场地地形等因素影响,自然风速存在有不可控性和随机性的特点,因此风电机组所获取的风能同样存在有不可控性和随机性;第二,为了最大限度地提高风能利用率,风电机组叶片直径可到100m,在运行过程中存在有非常大的转动惯量;第三,在分散式发电机组并网、输入功率优化、运行过程中故障检测和保护等方面,利用自动控制技术,能够起到非常好的应用效果;第四,很多有着丰富风力资源的地区地形环境相对较为恶劣,尤其在边远地区以及海岛等区域,人们更希望分散式发电机组可受到远程监控,实现无人值班运行,对分散式发电机组控制系统可靠性有着十分严格的要求。当前已有很多学者在分散式发电控制技术和控制系统等方面展开了大量的研究分析,这些研究能够很大程度上促进分散式发电机组的优化运行。随着计算机技术以及自动化技术在风电领域的应用,并网运行分散式发电控制技术迅猛发展。在控制形式方面,由单一定桨距失速控制向变桨距方向发展,智能化水平越来越高。定桨距型风力机,轮毂与桨叶固定连接,固定桨距角,风速发生变化时,桨叶迎风角固定。失速型风力机浆主要是在风速超过额定风速情况下,利用桨叶本身失速特性,将气流功角提升至失速条件,桨叶表面会有涡流出现,进而限定发电机功率输出。失速调节型有着简单可靠的特点,当风速发生变化时,只需要通过桨叶被动失速调节控制系统,即可实现调节目的,控制系统得到简化。但是这种类型的风机存在有叶片重量大等缺陷,塔架、桨叶等部件在运行过程中会受到较大的风力作用,机组整体效率不是很高,关键部件容易发生疲劳磨损。变速恒频分散式发电机组属于一种新型的分散式发电系统,在转速方面不受发电机组输出功率的影响,输出电压、相位等同样不受转子转速的影响。相比于恒速风电机组,变速恒频分散式发电机组在低风速情况下能够根据风速变化保持最佳叶尖速比,获取最大风能,在高风速情况下,可以通过风轮转速变化对风力机桨距角进行适当调节,在保证风电机组运行安全稳定情况下,提高输出功率稳定性。变速恒频分散式发电机组运行稳定性可以从变桨距调节以及励磁控制等方面实现。在变桨距方面,结合发电机转速、风速等情况实现对叶片桨距角等调整,提高发电机输出功率控制有效性。在风电控制技术发展过程中,如果输出功率不足额定功率,可以结合风速大小对发电机转差率进行适当调整,保持最佳叶尖速比。变桨距分散式发电机组在实际应用中能够保证输出功率稳定,额定点位置风能利用系数高,制动性能和起动性能优越。

2分散式风电发展现状

分散式风电指靠近负荷中心、就近接入当地电网进行消纳、不需要远距离输送的风电项目,接入电压等级在35千伏及以下。分散式风电的概念实际上在政策文件中早已提出,在2010年出台的《可再生能源发展“十二五”规划》中,提到需要加快内陆资源丰富区风电开发,鼓励因地制宜建设中小型风电项目,就近按变电站用电负荷水平接入适当容量的风电机组,探索与其他分布式能源相结合的发展方式,实现我国中部和南部各地分散风能的就近利用。2011年,国家能源局发布了《关于分散式接入风电开发的通知》和《分散式接入风电项目开发建设指导意见的通知》,明确了管理单位、管理内容和审批流程,阐明了分散式风电开发的主要思路,希望能够促进我国分散式风电的发展。2013年,国家能源局下发了《关于印发大力发展分布式发电若干意见的通知》,其中分散式风电也是重点发展内容之一。遗憾的是,早些年国家一系列支持分散式风电发展的产业政策并未取得理想的效果。与分布式光伏行业如火如荼的发展态势相比,我国分散式风电的发展明显滞后,累计装机仅为0.07GW。2017年5月,国家能源局再次发布了《关于加快推进分散式接入风电项目建设有关要求的通知》,下达了加快推动分散式风电开发的相关要求,明确分散式风电项目不受年度指导规模限制。

3分散式风电运行与控制技术

3.1分散式发电系统和生物能发电系统之间的能源工艺互补

稳定的电力供应可以为人们的生活和用电单位带来方便,目前,电力能源的多样化组合也为人们提供了多种方案,同样道理,分散式发电系统和生物能发电系统在电力供应中也是能达到能源互补的功能的。用电单位的的用电原则是为了获得稳定的电力。为了弥补供电不足的缺点,人们将分散式发电和生物能发电的能源进行互补。是一种不错的供电方式。

3.2分散式发电系统在柴油发电系统中的应用

在岛屿中,结合环境特点,使用较多的是柴油发电或者分散式发电,分散式发电是环境中的一种自然资源,使用较多,但是也有缺失的现象出现,此时,可采用柴油发电进行弥补。当柴油价格上升,成本大时,或者其他方面的原因导致不能发电时,可以采用分散式发电进行补充。这种互补能给区域供电提供相应稳定的供电模式。

3.3无功协调控制技术

运用无功电压协调控制技术可缓解配网电压波动,防止因此产生的风电机组脱网事故。无功协调控制策略分为无功预测层、无功整定层和无功分配层。预测层负责预测风电机组的无功输出能力,整定层根据电网设备运行状况设定无功出力目标,分配层将无功出力目标根据风机的实际运行状况分配给每台风机,补偿系统无功。对提出的策略进行了验证,证实能够增加电压支撑,降低风电场的损耗。

4结语

未来,分散式风电发展无疑会成为风电行业内的聚焦点。它的发展对提高风能利用率、优化风电布局、推动产业进步具有更加重要的意义,同时也对风电行业资源评估工作在精细化、快速化、准确化方面提出更高的要求和更多技术挑战。风电发展离不开现代化技术的长足进步,金风科技因时因地运用地理信息系统(GIS)、数值天气预报WRF、雷达测风、无人机等多项技术,建立了开发分散式风电项目的强力技术支持系统,助力行业技术进步,迎接分散式风电的更多挑战。

参考文献:

[1]国家能源局.分散式接入风电项目开发建设指导意见[Z].2011.

[2]李征,蔡旭,郭浩,等.分散式风电发展关键技术及政策分析[J].低压电器,2014(9):39-44.

[3]王彩霞,李琼慧.促进我国分散式风电发展的政策研究[J].风能,2013(9):46-52.