非并网风电对超大规模风电利用的战略意义和路径

风电并网是目前世界上大规模风电场的唯一应用模式。风的高度不稳定性,导致风电大幅度波动,在没有燃气发电、水电等为其调峰情况下,风电对电网贡献率难以超过8％-10％,这是一个世界性难题。在未来的4年-6年,随着全球风电的大规模发展,将不可避免出现风电上网难的窘况,并严重制约全球风电产业的发展。针对这一世界性的难题,非并网风电应用模式充分尊重风电自身特点,突破大规模风电并网单一应用模式,通过必要的技术创新与集成,将风电与高载能产业（如电解铝、氯碱、电解水制氢、海水淡化和煤化工等）直接耦合．建成若干绿色重化工园区,探索出一条大规模风电多元化发展之路,破解超大规模风电应用难题。     

大规模非并网风电产业体系研究

大规模非并网风电的应用,是一条探索风电多元化发展之路。建设大规模非并网风电产业体系,是风电多元化发展的重要环节。非并网风电产业体系的构建,是以"非并网风电理论"为依据、以风能富集区的大规模风电场建设和运营为重点,涵盖其前向关联度大的风电设备零部件研发和制造、风机组装、电控系统等产业,后向关联度大的有色金属冶金、盐化工、大规模海水淡化、规模化制氢制氧等高耗能产业,以及侧向关联度大的风机运营维护、风电场观光旅游、风电项目投融资管理、金融保险等产业,构成可涉及三次产业、多方位、多产业链交织的现代综合产业网络体系。     

甘肃光电发展分析及电网企业的应对措施研究

甘肃河西地区风光资源丰富、开发环境优越,近年来风电发展迅速,为我国的新能源发展做了有益的尝试,积累了丰富的经验。继风电之后,甘肃的太阳能发电也步入快速的阶段,装机容量不断攀升,两种大规模间歇性电源的集中并网,并网和消纳问题进一步凸显,电网企业面临严峻挑战,背负压力巨大。基于此,该文就甘肃省风电已大规模并网的背景下,对太阳能发电的快速发展对电网企业生产运营管理造成的挑战进行分析,并提出建议措施。     

江苏沿海风能开发与大规模非并网风电产业基地建设研究

由于经济快速发展,对能源的需求日益增大,其中电力缺口尤其明显,此外严峻的环境污染形势,迫切需要改变能源格局,改善生态环境,对新能源与可再生能源进行大规模的开发应用。江苏位于中国风能资源较丰富区域,沿海尤其是近海海域风能资源更为丰富,为大规模、超大规模海上风电发展创造了巨大空间。大规模非并网风电的应用,更是开辟了一条中国特色风电多元化发展之路。文中分析了江苏沿海风能资源布局及沿海风电开发现状;在风电非并网理论指导下,以规模化制氢和氯碱产业为例,探讨非并网风电与高载能产业间的链合路径,并构建相应产业链;依据产业链合机制,探讨大规模非并网风电产业基地建设的实施目标与战略规划。     

蒙东地区风电消纳问题分析与研究

针对大规模风电接入给电网安全运行带来的新问题和新挑战,在分析蒙东地区风电运行特点的基础上,从定性和定量两个角度研究了蒙东风电消纳问题。根据蒙东电网的特点,从加强调峰电源和跨区电网建设、突破风电并网运行关键技术、建立完善风电发展的配套政策措施等角度,提出了促进蒙东地区风电消纳的应对措施。     

酒泉千万千瓦风电基地集中并网面临的挑战及应对措施

伴随着千万千瓦风电基地的陆续开工建设,中国大规模风电并网存在一系列技术问题,如何应对大规模风电集中并网的挑战,促进风电健康发展,成为国内外广泛关注的焦点。本文以酒泉风电基地为例,分析了大规模风电基地集中并网的特点和运行特性,研究了大规模风电集中并网面临的送出能力、调频调峰、消纳能力和系统稳定等方面的挑战,提出了酒泉风电联合外送的技术路线和大规模风电集群控制系统的应对措施。     

从近期电网规划分析风电长远发展

目前风电已成为中国的第三大能源。为建设智能电网做准备,国家电网公司规划建设华北、华东、华中地区"三纵三横"的特高压交流线路和多条特高压直流通道,以便风电并网消纳。本文根据电网规划,从风电并网和消纳的角度探讨风能资源集中地区的风电长远发展。     

基于负荷参与的源荷互动调峰多目标优化方法

大规模风电并网后,外送通道狭窄以及常规电源调峰能力不足导致弃风问题严重,为此,需要寻求提高风电消纳能力的新途径。分析了高载能负荷、电热锅炉和电动汽车负荷的可调节特性,基于各类负荷的可调节能力,建立以消纳风电最大和系统运行成本最小的源荷互动调峰多目标优化模型,并采用改进遗传算法进行求解。通过算例验证了调峰优化方法的可行性与有效性。     

适应我国大规模风电接入的合理电网结构构建原则的思考

为适应我国风电的快速、大规模发展,从风电合理消纳、提高电网安全性角度,开展大规模风电接入电网的合理电网结构原则研究。首次提出综合考虑风电并网的各项影响因素,将风电基地进行分类;并在此基础上,提出适应各类风电基地接入的合理输电方案及送、受端电网结构构建原则;并以我国规划开发的多个千万千瓦级大型风电基地为实例进行分析。     

考虑大规模风电接入的电力规划研究

由于风电出力的不确定性、反调峰性和风电场选址的限制等问题,大规模风电并网后要求电力系统留有更多的备用电源和调峰电源,且电网结构薄弱远距离输送能力有限,使得多数风电场出力无法被消纳,对系统的稳定运行、电源规划和电网规划等方面造成了很大的负面影响,阻碍了风电的规模化应用。分析了大规模风电接入对系统可靠性、系统备用以及运营成本等带来的挑战,从电力规划角度回顾和评述了国内外风电接入系统在电源规划、电网规划以及电源电网协调规划等领域的研究进展和研究现状,明确了该领域的研究重点和研究方向。     

中国风电发展与并网应用模式研究

从我国能源供需总体形势出发,结合分析国外风电发展状况,阐述了大力发展风能等可再生能源的必要性和意义,提出了我国在风电开发与利用中存在的主要问题。分析了风电大规模开发对电源和电网结构、运行方式、需求侧用电方式等产生的影响,基于风电和电网的规划建设要“同步进行”和“同步配套”,提出了“分级接入”和“分区消纳”的风电发展利用模式,全面提升电网对可再生能源的运输能力。     

Development strategies for wind power industry in Jiangsu Province,China: Based on the evaluation of resource capacity

Jiangsu Province is one of the planned strategic areas for wind power development in China, but its current development of wind power industry is not so outstanding. Since, Jiangsu would encounter little market resistance, this paper focuses on the evaluation of resource capacity for wind power development in Jiangsu Province, including the wind energy capacity, land resources capacity and power grid capacity, in order to find their supportive or restrictive effects on the development of wind power industry. The results show that the wind energy resource in Jiangsu Province are sufficient to meet the needs of the development of wind farms; the extensive mudflat in the coastal areas also provides ideal site conditions for wind farms; but the power grid capacity is insufficient for the wind power development in Jiangsu. Therefore, from the aspect of enhancing the capacity of power grid for carrying wind power and from the other aspect of combining the non-grid-connected utilization and the large-scale storage of wind power, this paper suggests some strategies to overcome the constraints of grid capacity and promoting the wind power development in Jiangsu Province.     

Research on non-grid-connected wind power/water-electrolytic hydrogen production system

Hydrogen has been recognized as the most promising future energy carrier. At present, industrial hydrogen production processes are not independent of traditional energy resources, which could easily cause secondary pollution. China has abundant wind energy resources. The total installed capacity of wind power doubled every year in the last five years, and reached 26 000 MW by the end of 2009, but over 9880 MW wind turbines were not integrated into grid because of the peak shaving restraint. In this paper, wind power is directly used in water-electrolytic process by some technical improvements, to design non-grid-connected wind power/water-electrolytic hydrogen production system. The system all works properly, based on not only the wind/grid complementary power supply but also the independent supply of simulation wind power. The large-scale fluctuation of current density has little impact on current efficiency and gas quality, and only affects gas output. The new system can break through the bottlenecks of wind power utilization, and explore a diversified development way of large-scale wind power, which will contribute to the development of green economy and low carbon economy in China.     

中国西北清洁能源开发与输送若干问题分析

分析了我国清洁能源发展形势和当前风电大规模开发面临的主要问题,指出必须依靠和建设坚强电网,才能实现风电等清洁能源大规模开发利用。提出了西北大规模开发输送风电的思路和举措,特别强调要加强750kV骨干网架及外送电通道建设,解决风电大量集中上网和输送问题;同时,借鉴我国水电梯级调度经验实施大区域流域化风电预测和调度,加强电网调峰能力建设,改善电网接纳风电的能力,提高风电开发经济效益和社会效益．促进清洁能源开发利用又好又快发展。     

A compressed air energy storage system for wind power generation in western Inner Mongolia

内蒙古自治区陆上风能资源总储量达到了1380 GW,其中技术可开发量为380 GW,几乎占全国风电资源的一半.风力发电负荷已经占到内蒙古电网负荷的20%以上.针对这种情况,对大规模风电并入内蒙古电网进行了研究.在此研究基础之上,为了更有效的利用风电资源,设计了一台压缩空气储能电站.该压缩空气储能电站可以利用风电场夜晚的弃风电量进行储热,为白天的运行提供部分热源.最后,从热耗率,充电比与发电效率三方面对压缩空气储能电站进行了分析,研究结果表明,更高的储气压力和更大的储气容量能够得到更好的发电效率.     

国外风电并网特点及对我国的启示

国外风电发达国家已有风电场大多装机规模较小,主要是分散接入配电网就地消纳。风电大规模并网依赖于坚强电网的支撑,同时也需要其他电源的支持和协调发展。如丹麦东部电网通过交流输电线路与挪威、瑞典、芬兰等国组成北欧电网,西部电网则通过德国电网与欧洲大陆互联电网相联,北欧电网中的大量水电为丹麦风电提供了足够的调峰支持;而美国大量具有灵活调节能力的燃气电站为风电快速发展提供了保障。国外针对未来风电大规模开发,规划通过高电压等级线路接入电网,远距离输送至负荷中心地区,并且扩展输电网以扩大风电消纳范围和规模。风电发达国家都制定了严格的并网导则且强制执行,风电收购政策根据风电发展的不同阶段不断调整,同时广泛开展了风电功率预测工作,并对风电进行有效调控。我国风电在持续快速发展中暴露出一些问题,如风电开发缺乏统一规划,配套电网建设难度较大;系统调峰能力不足;电网建设滞后于电源建设,尤其是跨大区电网的互联规模不足;风电技术和运行水平较低,相关政策有待完善等。建议我国应努力优化电源结构,增加电源装机中调峰电源和灵活调节电源的比重;建设坚强智能电网,解决风电大规模接入和输送问题;完善相关法律和政策支持体系。     

风力资源利用与新能源产业发展——基于玉门市产业转型和新能源基地建设考察

由于能源供应紧张和气候变化等因素影响,风力资源利用正受到全球性的广泛关注和热情实践。2009年全球风电装机容量新增3750×104kW,总装机容量达到1.58×108kW,同比增长31%;预计2020年全球风电装机将达到12.31×108kW,年装机达到1.5×108kW,风力发电量将占全球发电总量的12%。至2009年,中国风电装机容量累计达2600×104kW,预计到2020年风电占全国电力总装机容量的比例将达到10%左右。发展以风电、光电等可再生能源为主的新能源产业,是应对金融危机的有效途径,同时也是能源结构调整的必然选择。玉门市可供开发利用的风能资源储量在2000×104kW以上,全国首座千万千瓦级风电基地一期工程已在玉门开工奠基,为建设风、光、火、核互补的新能源基地创造了有利条件,但同时调峰电源、输出电网、电量消纳等问题也制约着其风电产业的健康快速发展。从全国情况看,存在风电产业成长与电网建设不协调、风电技术研发和设备制造能力不强、配套政策不完善等问题。建议国家应强化政策支持,把风电及其配套产业纳入国民经济发展规划统筹考虑,加大对技术研发的支持力度。     

基于空间统计模型的区域风电消纳风险聚类分析

弃风问题严重制约风电场的可持续开发与建设,急须开展区域风电消纳风险的评估方法。为计算消纳风险,文章基于风险理论构建了风电消纳风险计量模型,并对蒙西地区87家风电场2012-2018年消纳风险数据进行空间相关性分析,应用ArcGIS工具研究内蒙古电网风电消纳风险区域的动态变化趋势和特征。研究结果能够直观反映区域的风险水平及其演化趋势,为区域风电场科学规划提供参考。     

世界促进风电产业发展最新动向

近年来可再生能源发电发展迅速,其中风力发电表现尤为突出.在一些风电先行国家的推动下,风电机组大型化取得长足进展,单机容量从亚兆瓦级迅速提升到兆瓦级,研制中的10MW级风电机组即将问世.机组的大型化提高了风电的经济性和竞争力.风机设备利用率将由目前的25％左右提高至2015年的28％,同时投资成本将大幅下降,按照GWEC的高增长方案预测,投资成本将由2009年的1350欧元/kW降至2030年的1093欧元/kW.鉴于风力发电的间歇性和随机性,蓄电技术成为大量引入可再生能源的有效手段,美欧日等都投入专项经费支持蓄电技术的研究开发.IEA最近在报告中指出,与热电联产组合的方式可大幅扩大可再生能源的利用,其重点在于热供应.智能电网将成为解决风电大规模接入和输送问题的根本途径,它将使电力系统整体利用效率大大提高,有利于抑制发电厂的化石燃料消费.我国在智能电网方面已取得了一定成果,但仍面临许多问题.各国政府的可再生能源电力收购政策促进了风电产业的发展,其中德国的风电收购政策值得我国借鉴.