大型风光互补电站的设计及运行优化分析.pdf

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1、278电力与能源第34卷第3期2013年6月大型风光互补电站的设计及运行优化分析张俊霞(华北电力大学经济管理学院，北京102206)摘要：随着风力发电和光伏发电技术的不断成熟，在风光资源丰富的地区开发建设大型风光互补电站，正在成为新能源发展的一种趋势。以内蒙古华电二连浩特风光互补电场(一期装机容量为33台1．5Mw风电+22Mw光伏)作为实例，通过提取历年风光资源的检测数据，对风光互补系统在设计与运行方面进行资源整合及优化设计，该项目所取得的明显的经济效益和社会效益，对于资源特征相似的区域有着较好的示范效应，值得借鉴和推广。关键词：风力发电；光伏发电；风光互补；优化设

2、计；技术分析中图分类号：TM614文献标志码：A文章编号：2095—1256(2013)03—0278—03OptimalityAnalysisofDesignandOperationfortheLarge—ScaleWind-SolarHybridPowerZhangJunxia(SchoolofEconomicsandManagementNorthChinaElectricPowerUniversity，Beijing102206，China)Abstract：Withthewindandsolartechnologymaturation。tobuiltandco

3、nstruct1arge—scalewind—solarisbecomingatrendinthewindandsolarabundantarea．Inthispaper，accordingtoreliabledataofinnermongoliahua—dianerlianhotwind—solarhybridpower，optimalityanalyzesitsdesignandoperation，thetypicalcharacterplayagoodexemplaryrole，itisworthlearningandpopularizing．Keywords：

4、Large～scale；Wind—solarhybrid；Power；Designandoperation；Optimalityanalysis现阶段，我国在人口、资源以及环境的压力1风光互补发电系统设计下，大力发展新能源产业，既是调整能源结构，保障能源供应安全的需要，也是保护生态环境，减少华电二连风光互补电站位于二连浩特市区南温室气体排放的需要。国家对新能源项目在政策6km处，属内蒙古自治区第一个大型风光互补示上的支持，以及技术的不断成熟与进步，不仅为新范项目。一期装机33台1．5MW风机，总容量能源发展提供了广阔的空间，而且使得风电和光为49．5Mw风电+22Mw

5、光伏，项目于2011年伏发电产业进入了市场化和规模化运营的快速发6月开工建设，12月28日投产发电。展轨道。1．1资源配置然而，单一的风力发电或光伏发电均存在着在选址时，需将电站建在风光资源较为充间歇性供电的不足。为了弥补这一缺陷，根据风沛的区域。通常考虑风的等效利用小时数要光资源的互补特性，一些地区对风光互补系统的超过2000h，太阳能的等效利用小时数要超过开发建设进行了试点。这些示范项目的成功运1400h，这是风光资源作为单一能源建设电站作，表明风光互补发电系统由小规模、离网型向大时需具备的条件。规模、并网型方向发展已具备可推广性。通过对二连浩特历年风光资源的数据

6、分析，拟以内蒙古华电二连浩特(简称华电二连)风选场址条件为：在场址范围内65rn高度处，年平光互补城市示范项目为例，旨在通过对其设计均风速为7．7m／s，平均风功率密度为451．0w／及运行阶段的优化分析，论证风光资源经过互m2，风资源较为丰富，具备较高的开发价值。而补方式合理配置后，与单一能源供电相比，能够且场址区域海拔高，日照时间长，太阳辐射强，水发挥出1+1>2的效应。平面年辐射总量为6196．57MJ／m。，属于太阳能张俊霞：大型风光互补电站的设计及运行优化分析279资源较丰富区，可以考虑同时建设光伏电站。调高了光伏组件的比例，将装机容量确定为采用Windfa

7、rmer软件对33台1．5MW风机49．5Mw风电+22Mw光伏电站，以达到减少进行机位布局，轮毂高度均为65rn，测算出风电机投资和改善电能质量的效果。组的年理论发电量为175．32GWh，参见表1。按1．3土地利用综合折减率为68计算，则年上网电量一年理论在风光资源满足利用的情况下，应选择土地发电量×年发电量综合折减率一119．96GWh，等利用价值不高、人口密度低的荒漠或半荒漠地区，效利用小时===年上网电量／装机容量一2424h。少占或不占用耕地，草场，林地等。通过对系统表I风电机组布机点坐标及年理论发电量的优化设计，在道路占用、房屋建筑等方