太阳能水力联合能源的发电系统分析
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太阳能水力联合能源的发电系统分析
摘要随着我国能源技术的快速发展,太阳能与水利联合能源进行发电是必然的发展趋势。
其主要是通过将太阳能发电设备建立与水库水面中,将太阳能大规模发电受到土地资源约束等情况全面解决。
水电站与太阳能发电设备采用将控制室集中进行联合发电等方式,采用相同的输电线路将电源送出,能够促进电网供电网相对安全稳定方面发展,对建设成本起到较大的节约效果。
关键词发电系统;水电站;太阳能装置;联合发电
0 引言
由于水力发电在实际的运行中在很大程度上受到气候的影响,一旦到枯水季节时,只通过水力发电无法无法满足社会发展对能源的具体需求,采用将太阳能配套增加的方式能够将能源短缺的问题全面解决。
本文通过将水力发电、太阳能发电的优势与调度发电互相结合的方式,通过相同的输电线路将电力送出,实现全面供电,能够在很大程度上将发电装置受到土地约束的情况有效解决,同时将水力、太阳能等方面的清洁能源在大规模下应用。
1 分析太阳能水力联合能源发电系统的要点
1.1技术方案的确定要点
通常情况下,倘若水电站处于单独运行的状态下时,每年有着2500h~6000h 的运行时间,那么在连续发电的工作中具有较为明显的优点,但是由于季节在一定程度上影响水电站的运行,水电站处于枯水季节时发电则处于不稳定的状态,对安全运行的安全性有一定的影响[2]。
倘若太阳能处于单独运行状态下,每年有着1100h~1500h的运行时间,阴晴气象、昼夜、季节等和发电效率有着较为密切的关系,因为光照能量有着较小的密度分布,在转换光电方面没有较高的效率。
另外,由于光照出现的改变导致脱网事故有着较大的概率,对电网的调频、调峰有着较大的影响,太阳能有着较大规模的运行是解决电网运行问题的必然趋势。
由于太阳能光伏板有着较大的占用面积,能够通过将太阳能发电装置建立在水库水面中,采用集中控制的方式进行全面发电出力,通过相同的输电线路促进电网供电得到实现。
1.2太阳能水力联合能源发电系统的实现要点
要想将太阳能具有大容量的发电设备设置在水电站的水库水面,那么应该在直流电的分组装置中将太阳能的发电设备全面做集中汇入处理,确保能够以交流电替代逆变装置。
太阳能升压变压器通过运用关口的电量表在出口母线并入,太阳能发电装置、水轮发电机组将关口电量表做设置处理,同时对电量进行分别计量,通过采取主变压器升压后才能给在电网内送入,采用水轮发电机组以自动发电控制的方式确保水轮发电机组、太阳能发电装置进行联合发电等工作能够全面
实施,通过相同的送出线路确保电网供电得到全面实现。
1.3太阳能水力联合能源发电系统的调度要点
由于水电站在实际的运行工作中在很大程度上受到径流流量的具体影响,同时加上天气温度等自然环境在很大程度上影响太阳能灯情况,可以通过将水轮发电机组、太阳能发电设备通过集中控制的方式进行调度处理,一旦有着充足的阳光以及水量时,水轮发电机组以及太阳能机组能够在相同的时间内发电。
另外,可以将AGC装置投入水轮发电机组中,确保能够与电网调峰实际的调频需求全面满足。
在枯水季节且有着充足的阳光时,可以采用太阳能发电装置做好优先发电等操作,水轮发电机则停机运行全面蓄水。
当处于没有阳光的状态下时,水轮发电机组可以单独的进行发电,水轮发电机组在实际的运行过程中太阳能设备将用电备用电源提供给水轮发电机组。
1.4太阳能水力联合能源发电系统的技术要点
因为水轮发电机组与太阳能发电装置设置在水电站水库水面时均是通过AGC装置进行全面控制,因此可以将水轮发电机组与太阳能运行时的关口电能电量表进行单独设置。
通常情况下,太阳能发电装置将直流电发出后通过逆变器进行转化处理后能够成为正弦波交流电,并且与电网呈现同相位、同频率的状态,通过太阳能将变压器作升压处理后在水轮发电机组出口母线位置进行并入,采用主变压器将电力进行输送处理。
1.5太阳能水力联合能源发电系统应用的优势
1)采用AGC装置将水轮发电机组、太阳能发电装置联合调度发电的方式进行集中控制,通过相同的输电线路将电力向电网提供,通过采取水电、太阳能发电的实际优势,给发电站运行处于稳定、安全的状态提供保障,与电网发电的具体需求互相符合;
2)水轮发电机组、太阳能发电装置联合调度发电能够促进水库蓄能得到明显增加,确保水力、太阳能在独立发电时存在的缺陷全面弥补,确保发电经济性、水库蓄能水位等得到明显提高。
2 结论
1)水力与太阳能联合进行发电能够减少电网出现短路的情况,防止发电机受到逆变侧网络障碍冲击等情况,对无功控制、继电保护、分布电力系统潮流等需求全面满足;
2)通过将水力、太阳能发电站建设在水库水面中,能够在很大程度上将平整土地费用、耕地占用面积等方面减少,促进水库水面的蒸发情况有效减少,在枯水季节中增加水库面积,使电网发电工作中太阳能装机容量能够在很大程度上提高,太阳能联合水力能源构成的发电系统相对于太阳能独立发电设备、水力独
立发电设备来说具有较高效率、较高经济效益、安全性较高等优势;
3)发电机与太阳能发电装机联合构成的发电系统,能够促进太阳能能源发电处于间歇发电的状态,给电网运行的稳定性、安全性提供保障,确保水力与太阳能联合发电系统有着较大的使用规模。
参考文献
[1]钱强,朱跃钊,廖传华,张维薇.太阳能海水淡化装置的传热研究和性能分析[J].低温与超导,2008,11(11):268-269.
[2]沈国良,赵旭升.太阳能光伏发电系统的原理及其发展[J].科技创新导报,2008,7(1):245-246.
[3]邵翠平.我国太阳能光伏发电现状及发展趋势[J].科技信息(科学教研),2008,7(23):360-361.。