辽宁电网风光互补发电应用研究

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1、2009年第l2期东北电力技术27辽宁电网风光互补发电应用研究TheApplicationofWindandPVHybridTechnologytoLiaoningPowerSystem何超军，王优胤。，吴赛男(1．东北电力科学研究院有限公司，辽宁沈阳110006；2．华北电力大学，河北保定071003；3．中国电能成套设备有限公司，北京1000l1)摘要：风光互补发电是比单独风力发电、单独太阳能光伏发电更加有效的发电方式。采用风光互补组合供电，实现能量之间的相互补充，不仅能提供更稳定的电能输出，还可以在一定程度上削弱风电的反调峰特性。介绍了辽宁省风能、太阳能资

2、源的时间、空问分布情况，并以沈阳地区为例分析光伏发电对电网综合调峰、互补调峰的影响，从而得出结论，对于负荷尖峰出现在l0时左右的地区，风光互补对于顶尖峰是有益处的；对于负荷尖峰出现在l7时以后的地区，还需要采取其他措施来弥补光伏发电出力曲线的先天缺点。关键词：风光互补；光伏发电；调峰；辽宁电网[中图分类号]X382；TM614；TM6t5[文献标志码]B[文章编号]1004—7913(2009)12—0027—05太阳能是地球上一切能源的来源。风能是太阳电系统都存在一个共同的缺陷：资源的不确定性导能在地球表面的另外一种表现形式。由于地球表面致出力相对不稳定、可控

3、性差。图2为风光互补发的不同形态(如沙土地面、植被地面和水面)对电系统示意图。太阳光照的吸热系数不同，在地球表面形成温差，由于太阳能与风能的互补性较强，风光互补发地表空气的温度不同形成空气对流而产生风能。太电系统在资源上弥补了风电和光电独立系统在资源阳能与风能在时间上和地域上都有一定程度的互上的缺陷。风光互补发电系统可以根据用户的用电补。图1为某地10月的一天中太阳能和风能资源l⋯风电系统l的分布。白天太阳光最强时，风很小；晚上太阳落l——光电系统I山后，光照很弱，但由于地表温差变化大而风能加、～一一一-一一／、、／／，I强。在夏季，太阳光强度大而风小；冬季，太

4、阳光(．7浮充电Hi／／、＼＼／强度弱而风大u。。太阳能和风能在时间上的互补Voc＼／＼性使风光互补发电系统在资源上具有最佳的匹配蚯～-，＼性。因此，采用风光互补发电，可以弥补风能、太d8l2l62024阳能间歇性的缺陷，从而开发一种新的性能优越的时间绿色能源。风光互补发电是比单独风力发电、单独太阳能光伏发电更有效的发电方式。采用风光互补图1某地10月份典型日太阳能和风能资源分布组合供电，实现能量之间的相互补充，不仅能提供更稳定的电能输出，还可以在一定程度上削弱风电的反调峰特性。1风光互补基本原理光电系统是利用光伏电池将太阳能转换成电直流能，然后通过逆变器并入交

5、流电网的系统。该系统负的优点是供电可靠性高、运行维护成本低。风电系载统是利用风力发电机将风能转换成电能，通过逆变器并入交流的系统。该系统的优点是系统发电量较图2风光互补发电系统大，造价较低，运行维护成本低。另外，风电和光东北电力技术2009年第l2期负荷情况和资源条件进行系统容量的合理配置，既b．风能时间分布可保证系统供电的可靠性，又可降低发电系统的造风速存在明显的季节性差异，对全省平均状况价。无论是怎样的环境和用电要求，风光互补发电而言，春季(3～4月)风速最大，并以4月风速系统均可做出最优化的系统设计方案来满足用户的最大(4．0m／s)；夏末秋初(8～9月)

6、风速较要求。小，并以8月风速最小(2．3m／s)。春季大风是辽宁省乃至东北地区的一个主要气候特征，其风速之2辽宁电网风能、太阳能资源时空分布大、范围之广、大风频数之多、持续时间之长在全辽宁省是我国风能、太阳能资源比较丰富的省国范围内也是相当突出的。从风能资源利用的角度份。全省常年多风、日照较多，极具开发利用价看，春季是辽宁省风能利用的最佳时期。该季平均值。其中，辽北地区处于我国“三北”风带上，风功率密度最大，其中，中部、辽北及旅顺地区春南部2000多km的海岸属我国东部沿海风带。由于季风功率密度均超过150W／m；辽北的彰武、昌风能、太阳能受地理位置、地形条件、

7、气候状况影图、法库一带均大于170W／m；辽东湾北部沿岸响，特别是风能资源随时间、空间变化很大，因的盘锦春季平均风功率密度最大，达到了200．3此，开发这些资源前必须对其分布、变化趋势有清W／m。此外，全省秋季特别是11月风能资源也较楚的认识。好。风速也有明显的日变化特征。就平均状况而2．1辽宁电网风能资源时空分布言，全省整体状况夜间风速明显大于白天。一般来a．风能空间分布说，23时～凌晨4时，出现最大风力的概率较大。图3为全省53个气象站1971～2000年平均实际上，风力的大小不具有规律性，上面仅从宏观风速分布图。辽宁各地的风速差异较大，其中，辽上加以考虑。

8、如果要对全省风力加以考虑