地区清洁能源消纳能力研究

地区清洁能源消纳能力研究

任亮胡红娇

国网恩施供电公司湖北省恩施州445000

摘要：随着恩施地区新能源的大力发展，清洁能源消纳问题逐步凸显。电力供应丰余枯缺矛盾突显，结合电网实际情况，依据相关管理部门颁布的有关风电、生物质、水电等清洁能源管理规定、规范，结合恩施地区电网实际，通过发电厂站端数据标准化建设，山区水风电资源耦合特性分析，电网风险安全性分析等手段，加强了发电厂子站自动化系统建设及运维、电厂并网及运行管理、发电计划管控及网厂协调，同时通过发电计划智能化管理、计划安全校核管理两大核心流程，实现了发电计划制订、修改、校核、下发一体化流程管控，有效解决了网内发电随机性大的风电、小水电给电网安全稳定运行带来的隐患，保证了恩施电网内清洁能源有序发电，提升了地区清洁能源发电厂效益。

关键词：新能源消纳；水库调节；功率预测；气象预报

1消纳存在的问题

1.1关于水电在发电执行中存在的问题

1.1.1水库库容较小，调节能力不足，汛期上游来水量大，在机组全部满发的情况下，上游水位仍然达到或超过汛限水位．为保证大坝的安全．需通过泄水设施弃水。

1.1.2受电网线路安全稳定极限的影响．送出受限。一般的大，中型水电工程在设计、施工时，都配套建设了送出工程，但由于电站周边地区的小水电的无序开发，使得当地装机有较大增长，汛期所有水电集中大发，而本地又消纳不了这么多电能（尤其夜晚低谷时），只好挤占有限的通道进行外送，造成其他电站送出受限，从而引起机组停机或减负荷运行，导致电站弃水。

1.1.3水电机组具有操作灵活、方便、快捷等特点．在系统中承担调峰、调频及事故备用等任务，为了保证电网的安仝稳定运行．水电机组汛期进行调峰也会造成一定的弃水．这部分弃水所造成的电量损失称为调峰弃水损失电量。

1.1.4为了减小上游泥沙淤积对水库库容的影响而采取的调水调沙等措施需要一定的弃水。此外，为排泄水库上游的大量漂浮物而进行的排污也需要一定的弃水。

1.2风电在消纳中存在的问题

1.2.1风电开发与电网建设不协调，由于风电项目前期工作流程相对简单，核准进度快．建设周期短（通常为6一12个月）．而电网接入系统核准程序复杂，建设工期长，影响因素多．难度大，很难与风电场建没同步完成：

1.2.2风电发展与其他电源发展不配套。风电不但具有间歇性、随机性的特点．还具有反调峰的特点需要相当容量的水电、火电、抽水蓄能电站等其他电源为其调节，对电力系统潮流控制，辅助服务调用，短路电流控制．电能质量保证都提出了新的挑战。

2提高清洁能源消纳能力措施

风电、水电都是清洁的可再生能源，在全球环境日益恶化的大背景下，必须大力发展。要做到尽量少弃水、少弃风，建议采取以下对策：

2.1加强科学规划，电源建设与电网建设要协调、统筹考虑，送出线路工程与电源工程尽量同步投运。

2.2做好风电的销纳分配工作。借鉴“三峡水电的分配模式”。制定跨省区销纳价格机制和辅助服务定价补偿机制，形成良好的风电销纳市场。

2.3在风电集中地区的电网内，因地制宜地大力发展水电、火电及抽水蓄能电站，提高电网调峰能力，满足风电大规模并网的需求。

2.4积极开展风能资源预测研究，建设风功率预测系统，进行预报预测，提高风力发电的计划性。

2.5严格风电并网准入制度。建立严格的入网认证和检测制度，认真贯彻落实《风电接人电网技术规定》和《风电调度运行管理规定》，淘汰技术落后的风电机组。保证并网机组运行稳定和电网的安全。

3解决措施发展方向

3.1水电具有较高的稳定性和和一定的调峰能力。相对风电而言水力发电具有较好的稳定性，并且从理论上讲，如果设计抽水蓄能电站，水电的调峰能力优于火电。我国拥有成熟的水电开发技术和丰富的建设施工经验。从勘测规划、科研设计、教育培训到施工调度、设备制造、经营管理，水电开发技术队伍门类齐全，在水电开发的各个环节、各种条件、各类开发方式、各种水坝坝型上都有成龙配套、成熟实用的科研成果和应用技术，在多年的施工开发中积累了各种坝型、机组、各种水头、各种地形的水电工程设计、建设、运营和管理的经验。

3.2大规模风电集中并网对电力节能减排意义重大，但风电不同于常规能源电力的自然特性给电力系统调度所带来的一系列复杂问题也是前所未有的。现有电网在规划之初，并未考虑风电接入问题。如果风电场风速平稳，或者系统中有足够的可灵活调节的备用容量，则风电随机性对电网的影响可大大降低。如果仅依靠火电应对风电的随机性，在风电比例或负荷峰谷差增大到一定程度时，火电机组将频繁启停或运行在深度调峰状态，严重时将影响电网的安全经济运行。这是目前我国风电弃风、利用率低的重要原因之一。因此，在风电大规模集中接入的形势下，电力系统调度必然要建立多源相济协调机制，以提高风能利用率，实现清洁能源在大范围内的优化配置。目前，国内外关于含风电场的电力系统调度研究主要是针对风电和火电的联合调度，早期研究以经济调度为主，近年来开始同时着眼于经济和环境调度。研究中集中关注的问题是风电随机特性的理论表征、风电功率预测精度的提高、风电接入的风险评估和管理，旨在降低风电随机性对系统调度带来的不确定性影响；并对不同的智能优化算法进行改进来求解调度模型。从调度策略的角度看，现有研究均利用火电应对风电的随机间歇性以及负荷峰谷差，因此适用于风电比重较小的系统。

参考文献：

[1]黄涛、成丽芹.电力市场环境下梯级水电站短期优化调度研究[J].水利发电学报，2009，28（3）

[2]袁铁江，晁勤，李义岩等，大规模风电并网电力系统经济调度中风电场出力的短期预测模型[J].中国电机工程学报