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破解風電迷思

2015-07-16 來源:美國國家可再生能源實驗室(NREL)作者:Michael Milligan、Kevin Porter、Edgar De Meo 瀏覽數:1373


  9、目前電力系統是否還具備靈活性?
  為適應日負荷變化周期,傳統電源結構在設計時就考慮到了系統的靈活性,設計了調峰機組,只有基本負荷機組才會連續運行,這樣,在很多平衡區域內,日負荷變化周期特性就促使常規發電系統形成了很好的機動能力。圖9是一個電力系統的示意圖。
  圖9 現有發電形式需要根據需求來保證日負荷循環(CT-燃氣輪機組;CC-復合循環發電)
  目前常規發電系統的機動操控性能一般都高于實際的日負荷變化需求。圖10是針對三個不同供電區域內冗余熱發電系統聯機調節能力的分析。
  次小時(低于1小時)需求側管理和此小時發電調度為常規發電機組實現機動性能提供了便利。在某些區域,只允許按照以小時為單位進行調節,不能充分發揮現有的彈性,但并不是因為發電機組不具備這樣的性能,而是當地的市場規則決定的。例如,美國的“大區域輸電管理”系統(RTOs)已經根據次小時市場需求成功運行了多年。風電的集群化進一步降低了大規模風電的波動性,凈負荷強化了非線性波動,而調節性能則有線性提高。
  新型常規發電技術的應用也將起到積極的作用。新型燃氣輪機組和新型的往復式(活塞式)發電機比老式燃氣輪機組具有更高效率、更寬泛的運行范圍、更低的最小負荷、更快速的調節能力以及幾乎零開機成本等優點,安裝這些新型機組能夠提高常規發電系統的反應能力。
  臨近系統之間的互聯,進行跨區域電力調度也可以提高系統的靈活性。在歐洲,能夠在整個北歐電網內進行發電側與需求側的協調。如果芬蘭和丹麥之間跨越瑞典存在輸送通道且經濟性最好的話,那么位于芬蘭的水電站就能夠在互聯系統中對遠在1400公里之外的丹麥電網做出反應。
  需求側的響應也增加了系統運營方的靈活空間。智能電網能夠提供對負荷進行實時響應的解決方案。混合動力電動汽車利用多余的風電在夜間充電,可以提高夜間最低負荷,并像系統運營方希望的那樣,對風電凈負荷較大變化進行快速而準確的反應。
  10、風電的容量悉數較低,能與火電或核電媲美嗎?
  從經濟性角度比較不同電源方式時,有兩個主要的問題:(1)生產一定電力需要在發電設備上投入多少資本?(2)生產這些電力需要多少運行成本?因為資本投入會逐步分攤到電力產出上去,所以關于第一個問題,當發電廠投入成本C時,產生的電力為E,而如果投入為2C,產生的電力即為2E。

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電網
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