理论教育 非并网风电理论简介

非并网风电理论简介

时间:2023-06-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:2)非并网风电是指大规模风电不经过电网而直接通过技术创新而应用于工业生产一系列能较好应用风电特性的产业。可以使大规模风电在非并网风电系统中达到100%的利用。目前,非并网风电可能直接应用的高耗能领域主要为:以电解铝为重点的有色冶金工业、盐化工氯碱产业、大规模海水淡化、规模化制氢和以非金属为原料的精深加工产业链等。本节的侧重点在非并网风电在海水淡化系统中的研究与应用。

非并网风电理论简介

能源互联网中的分布式能源设备有风力发电光伏发电、生物质发电、水力发电、地热发电、蒸汽发电、冷热电联产(CCHP)、光热发电和余热发电等多种类型。其中分布式光伏和分布式风力发电在分布式能源设备中占主导地位,由于海水淡化装备往往建在海边并且海洋上的风力资源十分丰富,故而风电为海水淡化提供电能可以实现能源的高效、就地利用。根据风电与电网的关系可以分为以下3类:

1)风电并网是世界上大规模风电场主要的应用方式。但由于风的高度不稳定性,从而导致了风电的大幅度波动。如果水电或燃气发电不参与调峰,风电对电网的贡献率难以超过10%。仅以2011年和2012年为例,2011年风电限电弃风问题就导致全国约有100亿kW·h风电电量由于被限发而损失,2012年上半年已超过2011年全年弃风量。

2)非并网风电是指大规模风电不经过电网而直接通过技术创新而应用于工业生产一系列能较好应用风电特性的产业。大规模风电的终端负荷不再是电网,其与蓄电池相配套的小型独立运行供电系统也不同,它是将风电直接输送到一些高载能的企业,以解决无法并网的风电的利用问题。

3)离网型风电是风电经蓄电后为负载供电,其利用效率会降低30%左右,投资却增加约一倍。因此,利用风/网协同供电,风电、网电相互独立、互不干扰,协同为负载供电的非并网型风电模式可以优化风机结构、降低投资成本、实现风电高效、低成本全部利用。

本节是利用风电的非并网模式,将发电与负载直接耦合成为一个“新系统”,其优势可以体现在以下3个方面:

1)采用直流电。可以回避风电并网所产生的电压差、相位差和频率差等难以控制的问题,绕开电网这一限制风电大规模应用的瓶颈,也避免了风电并网对电网系统的影响。(www.daowen.com)

2)突破终端负荷使用风电的局限。可以使大规模风电在非并网风电系统中达到100%的利用。

3)无并网条件束缚,风力机可以采用一些低成本、高效能的设备,也可以简化甚至省去成本高、结构复杂的设备。非并网风/网协同供电的特性关系如式(8.1)和式(8.2)所示。

式(8.1)和式(8.2)中,I为供电的总电流I1为风电的电流;I2为网电的电流;U1为风电的电压;U2为网电的电压;I0Atα等参数随网电电压的变化而调整。

目前,非并网风电可能直接应用的高耗能领域主要为:以电解铝为重点的有色冶金工业、盐化工氯碱产业、大规模海水淡化、规模化制氢和以非金属为原料的精深加工产业链等。本节的侧重点在非并网风电在海水淡化系统中的研究与应用。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈