为了正常的体验网站,请在浏览器设置里面开启Javascript功能!

浅谈风能发电利与弊

2012-02-06 3页 pdf 248KB 23阅读

用户头像

is_894595

暂无简介

举报
浅谈风能发电利与弊 酽高新论坛鼍 企业技术开发 TECHNOLOGICALDEVELOPMENTOFENTERPRISE 2009年7月 Jul.2009 浅谈风能发电利与弊 刘晓飞。董飞飞 (武汉大学电气工程学院,湖北武汉430072) 摘要:风能作为清洁能源发展十分迅速,在风过程中也必然有利有弊,文章针对风电发展的现状以及风电并网的利 弊做了简要的分析并提出了一点参考的解决方案,但是风电作为极具潜力的能源所需的研究和探索不是一朝一夕可 以完成的。 关键词:风'能发电;电压波动;系统影响;风电规划;风电问题 中图分类号:TM641...
浅谈风能发电利与弊
酽高新论坛鼍 企业技术开发 TECHNOLOGICALDEVELOPMENTOFENTERPRISE 2009年7月 Jul.2009 浅谈风能发电利与弊 刘晓飞。董飞飞 (武汉大学电气学院,湖北武汉430072) 摘要:风能作为清洁能源发展十分迅速,在风过程中也必然有利有弊,文章针对风电发展的现状以及风电并网的利 弊做了简要的分析并提出了一点参考的解决,但是风电作为极具潜力的能源所需的研究和探索不是一朝一夕可 以完成的。 关键词:风'能发电;电压波动;系统影响;风电规划;风电问题 中图分类号:TM641 文献标识码:A 文章编号:1006—8937(2009)14—0098—01 纵观世界范围,能源形势不容乐观,煤炭资源Et渐匮 乏,以目前的消耗速度来看支撑不到2050年;石油资源 价格不断飙升,世界范围内的是有争夺愈来愈烈;环境污 染问题又不容忽视成为了全球各国普遍关注的问题。电 能作为一种清洁可再生的二次能源受到了普遍的青睐, 但是电能的产生对一次能源的消耗量相当巨大,因此寻 找一种清洁的一次能源来发电就逐渐受到了普遍的关 注。风能发电也就应运而生。但是风能发电也存在这一些 难以解决的问题,如风电并网对系统的影响以及风力发 电的规划是摆在眼前的现实问题。 1风能发电优势突出 1.1风能发电对于环保贡献巨大 风能资源量大质优,风力发电优势突出,世界性范围 内风电发展迅速。到达地球2%的太阳能可转化成风能, 以此来计,风能总量比水能更大,有人算过,只需地面风 力的1%,就能满足全球发电能量需要。而且风能发电对 环境无任何破坏,只要修建必要的采风发电装置即可,不 像水能发电那样需要修建大坝蓄水发电,必然会对环境 做出一些不可自恢复的改变,会影响当地的生态发展和 原始盼自然景观,有时甚至会影响到原住民的生活。对于 由发电而引起的温室气体排放问题来说,燃煤火电最严 重,燃油火电次之,核电较少,风电最少。核电虽然和风电 的温室气体排风量差不多,相比火电小了两个数量级,但 是核电的污染问题目前还没办法解决,因此风力发电有 着得天独厚的优势。从经济角度衡量,风力发电优势更加 巨大,可谓一本万利,只需前期建设裁缝发电设备和后期 的较少的维护费用即可,并不需要像火电核电那样无限 期的投入日渐高昂的成本。此外火电核电等热电设备还 必须耐受高温高压,风电则没此多余的担心。 1.2风力发电在世界范围发展迅速 由于意识到风力发电的巨大优势,世界各国都开始 竞相发展风力发电。世界性的风电发展以前所未有的速 度进行着,全世界的风电在1999年已经达到了1万 MW,而更值得惊奇的是这个数字在2000年的时候就已 经翻了一番达到了2万MW以上,2005年的时候又超过 了3万MW。风电发展主要以欧洲为主,占到了风电总量 的2/3,北美占到了1/5,亚洲是1,8。德国作为风电第一大 作者简介:刘晓飞(1988一),男,山西人,大学本科,主要研究方向:配 电网规划与设计。 98 国,风力发电总量是15688MW,占全国发电量的6.2%, 占世界风电总量的33%。由于风电的发展使德国的温室 气体排放量大为减少,2004年德国新建l200多台发电 用风车,装机容量超过2000MW,居世界首位。而目前相 对风电量最大的是丹麦,目前的风电总量已经超过了全 国发电总量的10%,丹麦规划到2030年,风力发电将占 总发电装机的50%。我国的风电事业发展也较为迅速,已 从1997年排列在世界第十位而跃居到现在的第八位,预 计今后还将有更大的进步。我国的风力资源相当丰富,居 世界首位,因此发展潜力十分巨大。目前开发还很不足, 主要在内蒙、新疆和沿海一些地区,但是还没有形成真正 的规模,有待于进一步的开发和探索。 2风力发电问题不容忽视 在风力发电巨大优势面前也不能盲目的乐观,由毕 竟风力发电所带来的问题还没有十分完美的解决,好有 待继续研究和努力。 2.1风力发电并网 风力发电并网后会对系统产生不小的影响,会影响 到系统的电压波动和电能质量,还会造成谐波污染。其中 由风电并网所引起的电压波动和闪变是风电并网的主要 负面影响。电压波动为一系列电压变动或工频电压包络 线的周期性变化,闪变是人对灯光照度波动的主观视感。 虽然现在风力发电机组大都采用软并网方式,但是启动 时仍会产生较大的冲击电流,使得风电机组输出的功率 不稳定,进而会导致电压的波动和闪变。电压的波动和闪 变会使电灯闪烁,电动机转速变化严重影响到工业产品 的质量,在某些特殊行业电压不稳会使一些精密的仪器 出现测量错误,严重时还会引发重大事故。除了电压问 题,风电并网还会引入谐波污染。变速风机需通过整流和 逆变装置接入系统,由于风速并不能稳定在一个特定值, 因此会造成大量的谐波污染。虽然谐波污染对风电并网 有较大影响,但与电压波动相比就显得小多了。 2.2风电对电网功率和暂态稳定性的影响 风力发电由于风速变化莫测,使得风电上网功率也 随之不断振荡,当风电的扰动频率接近系统固有的振荡 频率时,就会引起大幅度的功率振荡,并且振荡的幅度会 随着扰动的幅度而变化。扰动幅度不仅与风电扰动有关, 也与系统本身的参数有关,因此可考虑从两方面着手减 少扰动对电网的强迫功率振荡。风电并(下转第101页) 万方数据 第28卷 李强:浅谈电能利用存在的问题和节约用电的措施 《,高新论坛劳 氧熔炼新工艺,既节省了冶炼时间,又降低电耗20%。 40%,此外对重点耗电设备与工艺采用微机监控方式,也 是降低电能消耗的有效措施。 3.2.3积极采用新工艺、新材料、新方法 要以新的科学技术成果作为开展节电的基本手段。现 阶段主要推广的节电措施有:①低效风机、水泵的更新改 造,包括采用微阻缓闭止回阀和管网改造;②采用品闸管 调压装置;③采用以电力电子器件组成的交流电动机新型 调速技术;④运用硅酸铝纤维等新型耐火保温材料及推广 应用远红外加热干燥技术;⑤采用高效节能新光源和灯具 电器;⑥有热源的大面积使用空调单位,装设溴化锂制冷 设备;⑦纺织行业推广以热油载循环代替电加热定型设 备;⑧对电弧炉、矿热炉等进行短网改造;⑨降低烧碱、电 解铝等电解槽的槽电压等。 3.2.4不断改进操作方法 任何一个生产操作过程,客观上存在着一种耗电量 相对最少的最佳操作方法。因此改进操作方法,也是节约 用电的一条有效途径。 3.2.5减少传动摩擦损耗 任何机械传动装置在运动中都存在着摩擦,没有摩 擦它们就无法工作。对于运行中的机械设备采用适当的 润滑方式,是减少摩擦损耗的重要措施。润滑的目的,主 要是减少摩擦和磨损,降低功率消耗。润滑剂有润滑油、 润滑脂、固体润滑剂等,当选用润滑剂时,应根据机械设 备的工作特点、转速及润滑剂的物理性能等情况来确定。 如电动机的轴承若采用二氧化钼固体润滑剂,可节约电 (上接第98页)网不仅会对系统产生强迫的功率振荡, 还会对系统的暂态稳定性产生影响。当然这种影响在风 电装机容量较小时显得微不足道,但是当一旦风电在系 统中占有比较多的份额时,这种影响就不容忽视了,否则 当并网的风电突然变化时,系统有可能由于振荡过大而 不能保持暂态稳定而失去稳定,出现电力系统大的崩溃。 总之如果并网的风电份额较高而系统较脆弱时,并网产 生的负面影响是十分巨大的。 3电池储能的应用 风能作为清洁能源大力发展以来,风电的问题也越来 越受到电力工作人员的关注。但是风能作为一种间歇性能 源,加之风能资源的预测准确度并不能完全符合电力系统 对电能质量的要求,寻求新途径新思路解决风电对系统的 影响也自然成了许多电力行业工作人员的目标。采用静止 无功补偿器可快速补偿无功功率,维持风力发电电源接入 点电压的稳定,但不能调节风电场输出的有功功率。而采 用电池储能系统可以较好的解决这一问题,及可以保证上 网电压的稳定,又可以补偿有功功率,不会对系统产生不 利的影响。可以选择由蓄电池组、整流装置和逆变装置组 成的柔性交流输电系统作为储能系统。 4结语 6%一15%左右。 3.2.6提高用电的功率因数 提高用电的功率因数可以有以下作用:①提高电气 设备的有功出力。②降低功率损耗和电能损失,使线路上 和变压器中的功率损失大大降低。③减少电力设备的投 资。在有功功率P和电压u一定的情况下,提高功率因 数便可减小线路中通过的电流,从而可以减小导线截面 积,节约电力线路的建设投资。在有功功率P一定的情况 下,提高功率因数可使得所需的视在功率S变小,对于用 电单位而言,在满足用电的情况下,便可减小所需变压器 的容量,这也就降低了基建投资和电能的损耗。④减小电 压损失、改善电压质量。 提高功率因数的方法有:①提高用电设备的自然功 率因数;②提高变压器、电动机的负荷系数,减小空载运 行时间;③加装电容器、调相机进行无功补偿。 供电企业和用电单位应当制订节约用电,推广 和采用节约用电的新技术、新设备、新材料、新工艺以及 新方法,降低电能消耗。因此,依靠科技进步是降低设备 电耗、节约电能的一项根本性措施。 参考文献: 【l】1朱献清.物业供电与电器设备【M】一匕京:机械工业出版社, 2001. 【2】袁小华.电力工程[MI.北京:中国电力出版社,200r7. 【3】蓝之达.供用电工程fM】.北京:中国电力出版社,1998. 风能作为一种清洁的能源,在二十一世纪资源匮乏, 环境问题突出的今天有着相当大的吸引力,世界大范围 内发展风力发电技术来取代传统的燃煤和燃油火电。在 风电发展方面比较先进的是德国和丹麦等国家,我国的 风电虽然较之前有了较大的发展,但是和世界先进水平 还有较大的差距。在风电发展方面,除了看到其优点以 外,缺点也不容忽视,对于电力系统电压和功率的影响都 值得去深入的探索和研究。目前可以通过电池储能技术 解决较少风电对系统的影响,要使风电大面积发展所要 微的工作还有很多。 参考文献: 【l】周春平,孙瑶廷,白旭.当今世界风力发电最新动向【J】.发电 设备,2001,(3). 【2】赵洪杰,马春宁.风力发电的发展状况与发展趋势【J】.水利 科技与经济,2006,(9). 【3】孙涛,王伟胜,戴慧珠,等.风力发电引起的电压波动和闪变 【J】.电网技术,2003,(12). 【4】迟永宁,刘燕华,王伟胜,等.风电接入对电力系统的影响【J】. 电网技术,2007,(2). 【5】范伟,赵书强.风电场接入电网强迫功率振荡研究【J】.东北 电力技术,2009,(1). 101 万方数据 浅谈风能发电利与弊 作者: 刘晓飞, 董飞飞 作者单位: 武汉大学电气工程学院,湖北,武汉,430072 刊名: 企业技术开发(下半月) 英文刊名: TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISE 年,卷(期): 2009,28(7) 参考文献(5条) 1.周春平,孙瑶廷,白旭.当今世界风力发电最新动向[J].发电设备,2001,(3). 2.赵洪杰,马春宁.风力发电的发展状况与发展趋势[J].水利科技与经济,2006,(9). 3.孙涛,王伟胜,戴慧珠,等.风力发电引起的电压波动和闪变[J].电网技术,2003,(12). 4.迟永宁,刘燕华,王伟胜,等.风电接入对电力系统的影响[J].电网技术,2007,(2). 5.范伟,赵书强.风电场接入电网强迫功率振荡研究[J].东北电力技术,2009,(1). 本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_qyjskf-x200907056.aspx
/
本文档为【浅谈风能发电利与弊】,请使用软件OFFICE或WPS软件打开。作品中的文字与图均可以修改和编辑, 图片更改请在作品中右键图片并更换,文字修改请直接点击文字进行修改,也可以新增和删除文档中的内容。
[版权声明] 本站所有资料为用户分享产生,若发现您的权利被侵害,请联系客服邮件isharekefu@iask.cn,我们尽快处理。 本作品所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用。 网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽..)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。

历史搜索

    清空历史搜索