新能源发电特性与经济性分析研究

马友骏

摘 要：随着传统能源与社会发展的矛盾越来越尖锐，新能源类型作为一种清洁的、可再生的能源形式越来越受到人们的关注。新能源发电受环境的影响较大，自然界的太阳能和风能的随机波动会导致光伏发电、风力发电出力的波动，波动的出力接入电网会对电网的稳定性造成影响，新能源发电尤其是光伏发电系统内存在大量的电力电子器件，这些电力电子器件接入电网会对电能质量造成影响。基于此，本文主要对新能源发电特性与经济性进行分析探讨。

关键词：新能源 发电特性 经济性 分析研究

前 言

随着社会经济的不断发展，人们对资源的开发利用程度在不断提高，传统的能源开发带来了气候变化和资源枯竭等一系列的环境问题，打破了生态平衡，严重威胁人类的发展繁荣。本文将从新能源的背景出发，以新能源发电特性为例，从新能源发电的经济性和政策两方面，进行对比讨论分析，并且提出相关的可行性建议，为新型能源的开发推广起到一些积极作用。

一、新能源发电特性

（一）风电特性分析

1、风电场日出力特性。

（1）为研究全省风电场的日出力差异，在皖北、皖中、皖南各选一个风电场为代表，选择2016年某个日期为研究对象，省调平台采集到的各风电场出力数据如图1所示。

（2）由图1可见：各风电场出力整体均呈现昼低夜高的特点，具有一定的反调峰特性；各风电场出力均具有较强的波动性，以龙湖风电场为例，当日最高出力与最低出力的差值达到风电场装机容量的78%。

2、风电场出力相关性

（1）风电出力相关性分析是风区划分的重要依据，对于风电场的位置规划和容量规划都将有重要意义。对所选取的三个代表性风电场某日出力數据进行相关性分析，计算相关系数，相关系数越高表示相关性越强。可见3个风电场间出力相关性较弱，且出力相关系数与距离的关系不明显。究其原因，安徽南北跨度较大，一般情况下，同一时刻皖北、皖中、皖南三个区域的风速等气象条件没有必然的相关性，造成省内三个不同区域间的风电场出力缺乏规律性。（2）滁州地区集中了省调大部分风电场，为进一步分析风电出力的相关性与距离的关系，以滁州地区为研究对象，对该地区的5个风电场进行出力相关性分析，其出力相关系数结果显示，来安场与鲁山场、唐龙场的相关性略强，曹店场与唐龙场、万寿场相关性最弱。实际来看，来安场、唐龙场均在来安县境内，鲁山场位于明光市，这三个风电场地理位置相对较近；曹店场在凤阳县境内，万寿场在天长市境内，曹店场与唐龙场、万寿场的距离相对较远。这一结果表明，针对某个较小区域来说，区域内各地气候存在一定的相似性，距离较近的风电场其出力相关性较强；反之，距离较远的风电场其出力相关性较弱，这与国内外的研究结果相符。

二、新型能源的发电特性与经济性

（一）新能源的政策分。首先，所有的电网公司都要接受新能源所发出的电资源，并且为新能源上网提供相应的支持条件。分布式新能源发电系统也得到了各个地方政府的支持，太阳能热水器、太阳能制冷技术、太阳能发电技术的广泛应用，都得到了各地区部门的大力推广和人民群众的接受。其次，新能源的上网电价是国家的主管部门根据不同地区和不同的新能源所规定的，各电网机构要遵循国家规定的价格全部收购新能源发电量。再次，国际财政设立了新能源的专项基金，并且支持一些利用新能源的建设工程设立为标准化模范工程；还有就是国际规定金融信贷机构对于新能源技术的贷款要进行优惠，并可以根据国家规定的范围对于一些可再生资源项目进行税收减免。最后，对于新能源相关政策的执行过程中，对于一些违背政策的行为根据程度不同，追究责任人的行政甚至是刑事责任。

（二）新能源的经济支持。新型能源的大力开发除了相关政策的支持之外，也是需要大量的电子设备技术支持的，这也就意味着新型能源的发电特性会直接影响电网的安全性能，想要维护这一特性的正常运转，需要具备相应的经济基础。不论是风力、电力或是太阳能资源，虽然具备清洁、可再生的可贵特性，但是其波动性和局限性也是我们在开发新能源的时候不可忽视的一面；正因如此，对于新能源的开发过程是复杂漫长的，也就意味着经济投入的数额是非常大的。目前我国已经有很多新能源应用的产业在逐步完善发展，但是想要加大力度推广实施，还是需要一个符合实际现状的落实计划。

三、新能源快速发展形势下的建议

风电、光伏等新能源发电受天气影响较大，具有一定的不确定性，且出力不可调度，随着新能源发电规模不断增大，其对电力平衡、调峰等的影响也越来越大。为增强系统的运行可靠性，同时提升电网新能源发电消纳水平，提出以下几点建议，供参考。

（一）加强新能源发电调度管理。（1）调度部门加强新能源场站并网管理，完善相关标准、规范。（2）全面开展新能源发电数据接入省调平台工作，确保其发电出力等数据的准确性，实时掌握各风电场、光伏电站的运行状态，以便于开展电力平衡工作，提前谋划应对“台风”、“日食”等恶劣天气。（3）加强对新能源场站涉网设备的安全检查和人员培训，提升运行管理水平，为保障电网安全、稳定和经济运行提供支撑。

（二）提升新能源发电预测水平。（1）调度部门应加强对新能源发电功率日前预测、超短期预测的研究，完善管理机制，提升预测水平，根据预测结果合理安排常规机组运行方式。（2）新能源场站应加强运行数据的积累，积极与气象部门沟通，主动开展新能源发电功率预测，利用预测结果合理安排生产计划，未来也可以根据预测结果广泛参与电力市场竞价上网。

（三）优化抽水蓄能机组的运行方式。在日前计划安排中，调度部门可先根据风电功率预测和光伏发电预测结果合理安排抽蓄机组运行方式，达到风—光—水互补运行，然后再开展考虑安全约束的经济调度安排火电机组发电计划，减轻新能源发电反调峰特性对电力平衡影响。

结 语

新能源的迅速发展给电网运行及三公调度都带来一定的挑战，需要继续加强新能源发电并网管理及电网调峰能力等相关研究，统筹优化，科学调度，促进安徽省新能源发电健康有序发展

参考文献

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[2] 樊扬，林勇，徐乾耀，等.广东电网风电出力特性分析及其经济性评价[J].南方电网技术，2012，6（1）：8-12.