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破解风电迷思

2015-07-16 来源:美国国家可再生能源实验室(NREL)作者:Michael Milligan、Kevin Porter、Edgar De Meo 浏览数:1092


  9、目前电力系统是否还具备灵活性?
  为适应日负荷变化周期,传统电源结构在设计时就考虑到了系统的灵活性,设计了调峰机组,只有基本负荷机组才会连续运行,这样,在很多平衡区域内,日负荷变化周期特性就促使常规发电系统形成了很好的机动能力。图9是一个电力系统的示意图。
  图9 现有发电形式需要根据需求来保证日负荷循环(CT-燃气轮机组;CC-复合循环发电)
  目前常规发电系统的机动操控性能一般都高于实际的日负荷变化需求。图10是针对三个不同供电区域内冗余热发电系统联机调节能力的分析。
  次小时(低于1小时)需求侧管理和此小时发电调度为常规发电机组实现机动性能提供了便利。在某些区域,只允许按照以小时为单位进行调节,不能充分发挥现有的弹性,但并不是因为发电机组不具备这样的性能,而是当地的市场规则决定的。例如,美国的“大区域输电管理”系统(RTOs)已经根据次小时市场需求成功运行了多年。风电的集群化进一步降低了大规模风电的波动性,净负荷强化了非线性波动,而调节性能则有线性提高。
  新型常规发电技术的应用也将起到积极的作用。新型燃气轮机组和新型的往复式(活塞式)发电机比老式燃气轮机组具有更高效率、更宽泛的运行范围、更低的最小负荷、更快速的调节能力以及几乎零开机成本等优点,安装这些新型机组能够提高常规发电系统的反应能力。
  临近系统之间的互联,进行跨区域电力调度也可以提高系统的灵活性。在欧洲,能够在整个北欧电网内进行发电侧与需求侧的协调。如果芬兰和丹麦之间跨越瑞典存在输送通道且经济性最好的话,那么位于芬兰的水电站就能够在互联系统中对远在1400公里之外的丹麦电网做出反应。
  需求侧的响应也增加了系统运营方的灵活空间。智能电网能够提供对负荷进行实时响应的解决方案。混合动力电动汽车利用多余的风电在夜间充电,可以提高夜间最低负荷,并像系统运营方希望的那样,对风电净负荷较大变化进行快速而准确的反应。
  10、风电的容量悉数较低,能与火电或核电媲美吗?
  从经济性角度比较不同电源方式时,有两个主要的问题:(1)生产一定电力需要在发电设备上投入多少资本?(2)生产这些电力需要多少运行成本?因为资本投入会逐步分摊到电力产出上去,所以关于第一个问题,当发电厂投入成本C时,产生的电力为E,而如果投入为2C,产生的电力即为2E。

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