风力发电对整体电网及地区电网的影响

高源

摘 要：文章分析了我国风力发电对整体电网和地区电网的影响，得出风力发电的清洁环保优势，海上资源十分丰富，但风力发电并入则会对电网本身产生一系列的影响。通过分析我国风电现状，对其优缺点进行分析，并提出合理改善措施。对我国风电发展趋势预测可知，风电的发展前景广阔。最后，对全球风力发电的现状进行分析，预测了其发展趋势。

关键词：风力发电；电网；可再生能源

风力资源作为一种清洁环保的可再生能源，被世界各国逐渐开发利用。近几年，我国风力发电发展迅速，相比于其他新能源，如潮汐能、光伏能等，更具有普遍性，所以风力发电优势明显，也是未来能源发电的主要趋势。

1 我国风力发电现状的优缺点

我国的风力发电资源十分丰富，并且潜力巨大。其陆地风能资源储备和可开发利用的數量居世界首位，可开发的沿海地区和海上地区风能更是不可估量。面对这样良好的风电发展趋势，我国也积极地进行风力发电资源的应用。但是在开发利用的过程中也要注意风力发电机组对已存在的发电机组的影响，有效利用风力发电的一个重要问题是如何将风力发电并入整体电网。风力发电对整体电网和地区电网的影响主要体现在以下几个方面。

1.1 整体电网合理调度

我国各地区地理地质差异性较大，风力资源也分布不均。同时，风力资源较为丰富的地区又具有人烟稀少、电网结构复杂、电负荷量小等特点，如果将风力发电并入电网，就会直接影响和改变电网的地点分布，对局部电网的节点电压也会产生较大影响。风电的发电状况和发电容量主要取决风速，而风速的不可预测性也决定了风电的不稳定性，当风电并入电网后，增加了电网容量的随机性，电场就需要准备更多的调度设备来调节电容量，由此增加了电网进行电能分布的操作性，影响了整体和地区电网的合理调度。

1.2 整体稳定性

因为最初进行整体和地区电网规划时，并没有考虑到后面的风力发电机组的并入，所以当大规模风电并入电网时，会改变配电网的单项电流，从而影响了潮流流向和电流分布，使风力发电地区附近的电网电压超出所设定的安全范围，影响整体电网的稳定性。

2 针对我国风力发电优缺点的改善建议

我国风力资源丰富的地区十分辽阔，海岸线较长，尤其是在新疆、内蒙古等地区和沿海地区，应该大力开发这些地区的风能，并加强风力发电并入电网的能力。对于海域上风力资源丰富的岛屿，建立实验基站，开发和利用海上风能。针对风力发电并入电网带来的影响，可通过一些措施进行改善。

2.1 降低电网调度的影响

分析风电场历史数据和当地的气象预测数据，预测风电场风力变化趋势。同时加强对电网风电接纳能力的研究，提高电网风电接纳能力，建立风力发电并入电网技术的专业评价机构，为风电并网提供可靠的技术参考，完善电网调度制度，均衡电力。

2.2 提高整体稳定性

研究风力发电并入电网的频率变化、电压分布及稳定性，合理选择风电并网方式，并采取预测和干预的方式提高整体的稳定性，同时升级改造相关发电机组和设备。可以将静止无功补偿器安装在风电场的出口，稳定风电场的电压，减少因风电场发电容量的波动对电网的影响，改善电网的稳定性。

3 我国风力发电发展趋势

我国风力发电发展迅速，有效利用资源丰富的地区，建立风力发电站，并引进大量国外风力发电机组，应用于这些地区，取得良好效果。但是，由于地区差异性，国外相关风力发电机组对我国风力资源并没有利用完全，所以拥有我国地区性的风力发电机组的研制十分重要，随着机组研制，可以更有效的利用丰富的风力资源。由于我国地域辽阔，风力资源分布不均，随着新能源开发的不断进步，风力资源利用范围逐步扩大，均衡资源分布也是风电的一个发展趋势。据相关报道显示，我国沿海地区的风力资源是陆地资源的3-4倍，如何有效利用海上资源也是一个重要问题，海上风力资源是我国风力发电的一个必要趋势。

4 全球风力发电现状及发展趋势

全球可再生能源发电装置中风电就拥有绝对领先优势，风力发电的利用范围也在逐步扩大，发展速度迅猛，前景十分光明。风力发电早期，德国、西班牙、丹麦引领了世界风力发电，随着风力发电的快速发展，近几年，中国、美国等国家发展尤为迅猛，预测今后，欧洲、亚洲等地区为风力发电的主要产生地区，前景广阔。如果从风电的分布和相关技术作为参考，由发展中国家经济快速增长的势头可知，中长期后，南美、非洲等地也会进行风力发电的大量开发。根据2010年1月GWEC和绿色和平国际组织预测，今后20年风力发电将成为世界主力电源，2030年装机容量将达到23×108KW，可以供应世界电力需求的22%[4]。同时根据能源政策、地质天气变化、市场经济波动等，可以预测风力发电机组装置还会继续增长。随着可再生能源的利用越来越广泛，欧洲部分正在提出和推进一种能源转变的方式，即由依赖不可再生能源和核能的政策转变为依赖可再生能源的政策，可再生能源主要包括风能、潮汐能、光伏能等。德国宣布称在未来50年内将完全实现由可再生能源进行发电。但是国际环保协会之一的自然基金协会分析了未来50年欧洲可再生能源分布比列，预测得出未来五十年的可再生能源在技术和经济的局限下并不能完全取代现有发电方式。世界范围内的海上风力资源同样很丰富，能合理开发海上的风力资源也是风力发电的一个发展趋势，欧美等国家已经拥有了先进的核心技术，海上发电建设也正在向大规模、深度化的方向发展。

5 结束语

利用我国资源丰富的风能进行发电，环保清洁，是未来电网发展的一个趋势。针对我国地域辽阔及地区差异的特点，分析了我国风力发电对整体电网和地区电网的影响，得出风力发电的清洁环保优势，海上资源也是十分丰富，但风力发电并入则会对电网本身产生一系列的影响。综合分析我国风电现状，对其优缺点进行深入分析，并提出合理改善措施，降低风力发电对我国整体电网和地区电网的影响，提高风电接纳能力。对我国风电发展趋势预测可知，加大风电机组和技术的研究，会促进我国风电的发展，利用沿海地区丰富的风力资源，会产生客观效益。最后，对全球风力发电的现状进行分析，预测了其发展趋势。风电作为新能源之一，合理开发利用风能的陆地资源和海上资源是我国及世界的主要发展趋势。

参考文献

[1]黄向前，潘朝阳，黄莉莉，等.风电接入对安庆地区电网的影响[J].水电能源科学，2013（9）：236-239.

[2]刘月强.风力发电研究现状与接入系统后的影响分析[J].科技创新与应用，2012（25）：176.

[3]王继才.风力发电技术及对电网的影响[J].云南水力发电，2011（4）：5-7，55.

[4]罗承先.世界风力发电现状与前景预测[J].中外能源，2012（3）：24-31.

[5]王传波，舒仨东，毕晓颖.我国风力发电对电网运行的影响[J].华电技术，2011（12）：78-80，84.