電網規(guī)劃新能源接入影響分析

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摘要：對于電力企業(yè)而言，傳統的發(fā)電方式不夠環(huán)保，將各種新能源科學合理地接入電網可以很好地應對與日俱增的能源需求，還有助于保護好我們的環(huán)境。因此文章首先對電網規(guī)劃中的新能源接入情況進行概述，接著分析新能源電力接入后對電網規(guī)劃的影響以及如何與電網規(guī)劃協調發(fā)展，以期與行業(yè)內相關人士進行分享交流。

關鍵詞：電網規(guī)劃；新能源；接入；影響

引言

為了更有效地利用新能源，電力企業(yè)要意識到在電網規(guī)劃中接入新能源的各方面影響，在大面積應用新能源發(fā)電模式之前必須要了解不同能源與電力系統結合的特點，評估電力系統吸收新能源的能力，采用合理的新能源消耗比例和新能源發(fā)電形式，將電網建設投資經濟學與新能源消費有效協調，建立起滿足新能源消耗需求的電網規(guī)劃方法，以較低的新能源消耗成本來提高電網運行質量和效率，獲得相應的經濟和環(huán)境效益，促進電力行業(yè)的長遠發(fā)展。

1電網規(guī)劃中的新能源接入情況概述

1.1太陽能能源接入

太陽能應用較為方便，在電網規(guī)劃中的可接入性非常強，目前在我國的絕大部分地區(qū)的用電領域都可以實現應用。我國有80%的地區(qū)太陽能資源富饒，主要分布在西北地區(qū)，東部沿海的許多城市相對較少，此外由于太陽能發(fā)電受天氣影響波動性較大，因此無法保障電網運行的穩(wěn)定性和可靠性。但太陽能作為自然資源中較易獲取的資源，在電力行業(yè)仍具有很大的發(fā)展?jié)摿?，隨著科技的不斷進步，經過不斷的實踐優(yōu)化，在電網規(guī)劃中太陽能能源的應用將會更加常見。

1.2風力能源接入

風力是一種清潔能源，在新能源發(fā)電領域中占有比較大的優(yōu)勢，在我國的大部分平原丘陵地區(qū)利用風力發(fā)電可以獲得較好的投資收益和環(huán)境效益，具有很高的發(fā)展價值，特別是在風力強勁的北方地區(qū)，建立起有效的風力發(fā)電系統，不僅建設工期短、投資成本低，能夠降低傳統資源的消耗，滿足該地區(qū)對電力的需求，而且還可以為其他行業(yè)提供動力需求。但風力發(fā)電自身輸出的電流具有不穩(wěn)定性，因此同一個地區(qū)不能單獨只依靠風力發(fā)電方式，必然需要與其他能源合理組合利用[1]。

1.3水力能源接入

根據我國水能資源普查結果的顯示，水資源儲量豐富，在現有技術體系下可供開發(fā)利用的水能資源也十分可觀，具有相當大的發(fā)展和利用空間，特別是南方的水力資源豐富，加上地勢優(yōu)勢容易產生強大的水動能，利用水流過程中產生的重力進行發(fā)電，發(fā)電效率很高且能夠循環(huán)利用，清潔無污染，環(huán)保又節(jié)能，在發(fā)電領域有著得天獨厚的優(yōu)勢。但是水力發(fā)電易受地域限制以及季節(jié)性降水的影響，例如長江上游的高山深谷地區(qū)在雨季時可提供豐富的電能資源，中下游多丘陵平原，水動力不足，電力產量明顯下降，冬季和干旱時期的發(fā)電量也遠遠不夠。

2新能源電力接入后對電網規(guī)劃的影響

2.1基于新能源發(fā)電模式對電網造成的影響

一種是大規(guī)模集中發(fā)電，供電量大，供電穩(wěn)定，投資收益高，目前我國的水力和核能發(fā)電全都采用這種模式，但是電網規(guī)劃較為復雜，對電網系統的要求也更嚴苛，其影響主要體現在電力電量平衡計算和大功率遠距離輸送的實現，在電源規(guī)劃與變電站的布點規(guī)劃中，需要考慮眾多因素，而且對于輸電通道、輸電線路容量的規(guī)劃要求高，要保證距離遠的、大功率輸電的安全性及經濟性；另一種是分布式發(fā)電，能適用于大范圍地區(qū)，在有需求的一端附近來安裝發(fā)電設備，以平更調節(jié)作為基礎，在滿足自身運行后可分配電能到電網結構進行供電。這種發(fā)電模式對電網規(guī)劃的影響主要體現在負荷預測、電網結構，其中的負荷預測能夠影響電網規(guī)劃的整體發(fā)展方向，給予電網規(guī)劃更多的可能性，例如對電網升級改造、新建線路和變電站等，但同時也大大復雜化了電網運行方式。因此電網規(guī)劃設計人員要掌握新能源發(fā)電特性，探明新能源的分布規(guī)律和儲量，分析電能需求，準確預測負荷和負荷的分布、結構等，在此基礎上對新能源并網進行模擬，進而調整和完善新能源電網規(guī)劃方案，進一步完善電網結構，在發(fā)電領域進行合理有效的創(chuàng)新[2]。

2.2對電網運行的影響

一是對電網調度的影響，相較于傳統發(fā)電方式來說，新能源發(fā)電隨機性較強，基于風力和水力建設的發(fā)電廠發(fā)電能力無法精確測定，作為電源的可靠性較差，電網需要更多的備用電源和調峰容量，且大規(guī)模風電接入后往往會增加電網調度的難度，使得電網運行變得更加復雜和低效；二是會影響整個電網系統的功率平衡，新能源并網后與常規(guī)電網的發(fā)電機組有功能調節(jié)等產生沖突，無法維持電網功率的平衡，從而對電力系統的安全穩(wěn)定運行產生沖擊；三是對電網潮流的影響，由于整個電網潮流注入功率多元化，新能源并入電網的方式以及規(guī)模不同，影響對電網損耗的監(jiān)控，增加電網運行的電能損耗。因此要建立系統綜合的評價體系，根據接入形式、新能源出力場景等進行計算分析，分析電源結構、布局和性能、系統運行性能，了解新能源接入的難點、要點、關鍵點，并從經濟實力和電網技術水平來提高其可行性和有效性，使新能源與常規(guī)能源、電網協同發(fā)展。

2.3對電網電壓的影響

新能源大規(guī)模接入后，占據了電網發(fā)電量的較大比例，大量發(fā)電設備并網運行，雖然對電網電壓選擇影響較小，但在一定程度上影響著電網內的電壓控制，會給電網帶來電壓波動、畸變率、閃變等問題。例如光伏發(fā)電的電量變化有一定的隨機性，電網會出現沖擊電流，影響到穩(wěn)態(tài)電壓與無功特性，造成電網的調峰容量余度變大；太陽能發(fā)電時，受光照變化會出現缺額現象，影響該地區(qū)的電壓質量；水力發(fā)電電壓較高，但穩(wěn)定性較差。因此在進行電網規(guī)劃的時候，要正視大量新能源接入對電網的正反兩方面的影響，不僅要做好新能源入網后電能質量的檢測工作，重視遠距離和超遠距離的輸電技術和輸電安全，而且應該優(yōu)化新能源接入的電網技術，保證大規(guī)模新能源接入電網后的電能質量。

2.4對電網規(guī)劃改革的正面影響

以往我國的發(fā)電方式主要靠煤炭燃燒，由于用電量較高，在長時間的消耗后煤炭資源也逐漸面臨短缺問題，加之煤礦開采深度不斷加深也造成我國的生態(tài)環(huán)境不斷惡化，嚴重影響我國的國際形象，制約本國經濟的可持續(xù)發(fā)展。因此新時代的電網規(guī)劃不僅是要解決配電網問題，而且要有效降低國家電網對于傳統能源的依賴性，提高電網的供電效率和環(huán)保性，新能源的接入恰好符合我國電網的可持續(xù)發(fā)展最新理念，風力、水力、太陽能等發(fā)電方式也有效地改善了我國原有的電網規(guī)劃缺陷，有利于促進電力行業(yè)的健康長遠發(fā)展[3]。

3結語

綜上可以看出，各能源的發(fā)電形式都具有其優(yōu)勢和局限性，但對于電力行業(yè)和環(huán)保事業(yè)來說依然具有很高的發(fā)展價值。受限于我國的地形和氣候條件影響，電網規(guī)劃中的新能源接入任重而道遠，大規(guī)模的、安全而又穩(wěn)定的新能源發(fā)電模式還需進一步研究深入，因此在電網規(guī)劃階段，可根據它們的特點進行合理開發(fā)，有效增加使用頻率和適用范圍，以便更好地滿足國家發(fā)展對于電力的持續(xù)性增長需求，為經濟生產和日常生活提供重要的保障和動力。

參考文獻

[1]朱思曈，姜浩濰.基于新能源協同發(fā)展的電網規(guī)劃關鍵技術探討[J].中國設備工程，2019（4）：179-180.

[2]文鈺.新能源電力接入對電網規(guī)劃的影響[J].中國新技術新產品，2019（19）：137-138.

[3]高宇.淺析新能源發(fā)電接入及對電網規(guī)劃的影響[J].科學技術創(chuàng)新，2018（31）：196-197.

作者：高振亞 單位：廣東電網有限責任公司湛江供電局