广东电网风电出力特性分析及其经济性评价
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风电出力特性研究及其应用风电是一种清洁能源,具有广阔的发展前景和重要的应用价值。
风电出力特性是指风力发电机组在不同风速下的发电功率变化特性。
了解和研究风电出力特性对于风力发电行业的发展和风电资源的合理利用具有重要的意义。
本文将针对风电出力特性的研究及其应用进行探讨。
一、风电出力特性研究1. 风电机组的工作原理风电机组是通过风力带动叶片旋转,通过传动系统带动发电机发电。
其出力特性受到多种因素的影响,包括风速、叶片设计、发电机性能、控制系统等。
在不同的风速下,风电机组的出力特性有着明显的变化。
2. 风速对风电出力的影响风速是风力发电的关键因素,不同的风速将导致不同的出力特性。
一般而言,当风速较小时,风电机组的出力较低;当风速达到额定风速时,风电机组的出力将达到最大值;当风速过大时,发电机组需要通过控制系统来调整叶片的转速,以避免因风速过大而导致损坏。
3. 风电出力特性的建模与分析为了更好地了解风电机组的出力特性,研究人员通常会对其进行建模与分析。
通过建立数学模型,模拟不同风速下的发电功率输出,并对其进行分析,可以帮助我们更好地了解风电机组在不同工况下的性能表现,为风电场的规划和设计提供参考依据。
1. 风电场的选址和规划了解风电机组的出力特性对于风电场的选址和规划具有重要意义。
在选址时需要考虑当地的风资源情况,并结合风电机组的出力特性来确定最佳的风电场布局。
通过对风速和出力特性的分析,可以帮助规划者选择最佳的风电机组型号和布置方案,最大限度地发挥风电资源的利用效率。
2. 风电场的运行优化在风电场运行阶段,理解风电机组的出力特性有助于优化风电场的运行策略。
通过实时监测风速和出力特性,可以调整风电机组的工作状态,以提高风电场的发电效率和经济性。
也可以通过对出力特性的分析来制定风电机组的维护计划,延长设备的使用寿命,降低运行成本。
3. 新能源智能电网的建设随着新能源的不断发展和普及,风电出力特性的研究也对智能电网的建设具有重要意义。
2024年广东省风力发电市场前景分析1. 引言随着环境污染和能源紧缺问题的日益突出,清洁能源的需求逐渐增加。
风力发电作为一种可再生、清洁的能源形式,正在成为全球范围内的主要能源发展方向之一。
本文将以广东省为研究对象,对其风力发电市场前景进行分析。
2. 广东省风力发电发展现状广东省地理位置优越,拥有丰富的风能资源。
目前,广东省的风力发电装机容量位居全国前列。
截至2019年底,广东省累计装机容量达到X万千瓦,占全国风电总装机容量的X%。
广东省的风力发电产业已经初步形成规模,拥有较完善的风力发电电网接入系统。
3. 广东省风力发电市场潜力3.1 政策扶持国家对清洁能源的扶持政策不断加大,广东省也制定了一系列鼓励和支持风力发电的政策措施。
其中包括电价补贴、税收优惠、土地使用优惠等。
这些政策将进一步促进广东省风力发电市场的发展。
3.2 需求增长广东省的经济发展迅速,电力需求不断增长。
传统能源的供应已经难以满足需求,因此转向清洁能源是广东省未来的发展趋势。
风力发电作为一种可靠、稳定的能源形式,将成为广东省满足日益增长的电力需求的重要选择。
3.3 技术进步风力发电技术不断创新和进步,风力发电设备的效率和容量得到提升,成本逐渐降低。
随着技术的进步,广东省的风力发电项目将具备更高的经济性和可行性,吸引更多投资者进入市场。
4. 风力发电市场面临的挑战4.1 地理条件限制广东省地理环境复杂,山地和海岸线较多。
这些地理条件对风力发电的布局和建设带来一定的限制,可能增加项目建设成本和运维难度。
4.2 电力消纳问题随着风力发电装机容量的增加,电力消纳问题逐渐凸显。
由于风能资源分布不均和电网的限制,广东省可能面临电力消纳能力不足的问题。
4.3 竞争压力随着全球范围内风力发电市场的竞争加剧,广东省的风力发电市场将面临来自其他地区和国家的竞争压力。
拥有成熟产业链和技术优势的地区可能获得更多投资和市场份额。
5. 总结与展望广东省作为风力发电市场的重要区域,拥有丰富的发展机遇和潜力。
风力发电的经济性分析与优化随着全球气候变化和对环境保护的日益重视,可再生能源的发展已经成为了一个全球性的趋势。
而在各种可再生能源中,风力发电被普遍认为是最具潜力和经济性的能源之一。
本文将从经济角度分析风力发电的优势和局限性,探讨如何优化风力发电的经济性。
一、风力发电的优势1. 低碳环保作为一种可再生能源,风力发电具有非常明显的低碳环保优势。
能够用于发电的风力资源是自然形成的,不需要像化石能源一样经过长时间的积累。
在发电过程中,没有零排放的环境污染物产生,对空气和水质污染的影响也远远小于化石能源。
2. 多样性和可持续性风力发电可以分布式、集中式建设。
建设方式多样,不会受到空间限制,比如可以建在公路、海域等多种场地,不需要破坏自然环境。
同时,这种能源不仅可再生,而且对未来的可持续性也有很大的贡献。
它可以有效地减少我们对化石能源的依赖,减少对我们创造的环境影响,提高我们在品质生活方面的可持续性。
3. 易于管理和维护相比于太阳能发电、生物质能发电等技术,风力发电的管理和维护相对来说更为简单。
风力机的设计简单明了,结构简单,即使是构建在较高的技术形态上,风力发电技术相比于其他的可再生能源更为成熟。
二、风力发电的局限性1. 对风速较为敏感风力机的发电能力与风速有很大的关系。
在正常情况下,风力机的起动风速至少要达到每秒四米才能够发电,同时,风速过大或者过小的时候,发电量的效率也会受到很大的影响。
2. 技术实现高难度风力机的技术实现难度很高。
这种高难度不仅体现在叶轮与机身的匹配上,同时也涉及到监测与维护等方面的能力。
3. 能源密度低虽然可以分布式、集中式建设,但是需要面积相对比较大,对一个地区来说,其可供风力机建设场地面积是特别有要求的。
而且,比起化石能源,其能源密度,也并不能很好的安倍化。
三、如何优化风力发电的经济性尽管风力发电有着上述的缺陷,但是该技术依然是可持续发展的最重要的领域之一,其还是需要进一步优化。
风能发电技术的经济效益与社会效益评估风能发电技术是一种可再生、清洁的能源形式,被广泛应用于各国能源结构调整和可持续发展的实践中。
本文将从经济效益和社会效益两个方面分析评估风能发电技术的价值。
一、经济效益评估1.1 降低能源成本风能发电技术的应用可以降低能源成本,减少对传统能源供应的依赖。
相比于化石燃料发电,风能发电不需要燃料消耗,减少了燃料采购和运输成本,且维护费用低廉。
同时,风能发电具有规模经济效应,大规模风电场能够降低单位发电成本,提高能源利用效率。
1.2 推动区域经济发展风能发电项目的建设和运营,可以创造就业机会,带动相关产业的发展。
例如,风力发电机组的制造、运输、安装和维护等环节都需要大量的人力资源,从而产生就业机会。
此外,随着风电产业链的健全,相关配套产业也将得到发展,如风力发电设备制造、电力输送和管理等领域,促进了区域经济的增长。
1.3 减少环境污染和健康成本风能发电技术的应用,可以减少化石燃料燃烧所产生的大气污染物排放,改善空气质量,保护生态环境。
与传统发电方式相比,风能发电在运行过程中没有二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等污染物的排放,可以有效降低温室气体的排放量,减缓全球气候变化的影响。
此外,由于风能发电不需要燃料燃烧,也减少了空气中微小颗粒物的产生,降低了人们患上呼吸系统疾病的风险,从而减少了健康成本。
二、社会效益评估2.1 能源安全保障风能发电技术的应用可以增强国家的能源安全,降低对进口能源的依赖。
风能是一种本土可再生能源,通过发展风能发电项目,可以降低对进口燃料的需求,减少对国际能源市场的依赖,提高国家的能源供应保障能力,保障供电的稳定性。
2.2 促进可持续发展风能发电无污染、资源丰富,属于可持续发展的能源形式。
采用风能发电技术,可节约非可再生资源的消耗,减缓生态环境的破坏。
此外,风能发电也符合国际社会对减少温室气体排放、实现低碳经济的要求,对于实现国家和全球的可持续发展目标具有重要意义。
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2024年广东省风力发电市场发展现状概述本文旨在分析广东省风力发电市场的发展现状。
首先,将介绍风力发电技术的背景和工作原理。
然后,将重点分析广东省的风力资源情况。
接着,将探讨广东省风力发电市场的发展现状,包括政策支持、市场规模、发展障碍等方面。
最后,将提出一些建议,以促进广东省风力发电市场的进一步发展。
风力发电技术风力发电是一种利用风能产生电力的技术。
利用风力转动风轮,通过发电机将机械能转化为电能。
风力发电技术具有无污染、可再生等优势,被广泛应用于各地。
广东省的风力资源情况广东省是中国南方的一个省份,拥有丰富的风力资源。
根据相关数据,广东省的年平均风速较高,适宜于风力发电的开发利用。
同时,广东省地理位置优越,拥有较长的海岸线,这为海上风力发电提供了良好的条件。
广东省风力发电市场的发展现状政策支持广东省政府出台了一系列政策支持措施,以促进风力发电市场的发展。
其中包括给予税收减免、投资补助、电价优惠等政策。
这些政策的出台为风力发电企业提供了可靠的政策支持,促进了市场的健康发展。
市场规模目前,广东省风力发电市场规模逐渐扩大。
越来越多的风力发电项目得到批准和实施,风力发电装机容量逐年增加。
随着技术的进步和成本的降低,风力发电成为广东省电力市场中的重要组成部分。
发展障碍然而,广东省风力发电市场面临一些发展障碍。
首先,风力发电项目的建设需要大量的资金投入,这对企业来说是一个挑战。
此外,由于地理和气象条件的限制,一些地区的风力资源利用率较低。
同时,风力发电存在一定的不稳定性和间歇性,对电力系统的稳定性提出了一定要求。
促进发展的建议为促进广东省风力发电市场的发展,我提出以下建议:1.加大对风力发电项目的资金支持力度,吸引更多的投资。
2.继续完善相关政策,提供更多的市场准入便利和激励措施。
3.加强风力资源评估和规划,合理布局风力发电项目。
4.推广先进的风力发电技术,提高发电效率和可靠性。
5.加强与电力系统的协调,提高风力发电的并网能力。
风力发电场综合评估与效益分析随着全球对清洁能源需求的不断增加,风力发电作为一种可再生能源形式,正逐渐成为重要的电力供应方式。
然而,风力发电场的建设与运营不同于传统的发电方式,其综合评估与效益分析对于投资者、政府和环境保护组织具有重要意义。
本文旨在探讨风力发电场综合评估与效益分析的方法与内容。
综合评估是风力发电场项目评估的重要环节。
它涉及到风力发电场的技术评估、经济评估和环境评估等多个方面。
首先,技术评估包括风能资源勘测、风机选择与布局等内容。
通过对风能资源的详细勘测,可以确定风力发电场的潜在发展能力以及风机的容量和数量。
在风机选择与布局方面,需要考虑风机的类型、尺寸和高度,以及风场的布局和间距等因素,以获得最佳的发电效益。
其次,经济评估是评估风力发电场项目可行性的关键步骤。
与传统的发电方式相比,风力发电的建设和运维成本相对较高。
因此,投资者需要进行详尽的经济分析,包括投资回收期、内部收益率和净现值等指标的计算。
此外,还需要考虑电价、补贴政策和金融支持等因素对项目经济效益的影响。
通过经济评估,可以确定项目的可行性,并为投资决策提供重要参考。
最后,环境评估是风力发电场项目评估中不可或缺的一部分。
风力发电作为清洁能源形式,具有减少二氧化碳排放和环境污染的潜力。
然而,风力发电场建设和运营过程中也存在对环境的一定影响,如对鸟类和蝙蝠的生态影响以及可再生能源的土地占用等。
因此,环境评估需要考虑风力发电场建设对生态系统和生物多样性的影响,以及采取相应的保护措施。
风力发电场的效益分析是对其经济、环境和社会效益进行综合评价的过程。
首先,经济效益包括直接收益和间接收益。
直接收益主要来自于风力发电的电量销售和电价补贴。
间接收益则包括税收贡献、就业机会和地方经济发展等。
其次,环境效益主要包括减少二氧化碳排放和空气污染的潜力,以及对水资源和土地利用的影响。
社会效益方面,风力发电场可以改善当地社区的能源供应稳定性,提高当地居民的环境意识和绿色生活方式。
2023年广东省风力发电行业市场分析现状广东省作为中国经济最发达的地区之一,其风力发电行业也得到了快速发展。
以下将对广东省风力发电行业的市场分析进行分析。
首先,广东省的自然条件非常适合风力发电的发展。
广东位于南海沿岸,拥有长期的海陆交替的海洋气候和充足的风能资源。
广东省的平均年风速在5-7米/秒之间,达到了风力发电的最佳条件。
其次,广东省政府对风力发电行业的支持力度很大。
政府出台了一系列的政策措施,包括给予风力发电企业税收优惠、提供土地和资金支持等等。
这些政策的出台,为广东省风力发电行业的发展提供了强有力的保障。
再次,广东省的电力需求非常大。
作为中国经济最发达的省份之一,广东省的电力需求一直保持在较高水平。
风力发电作为一种清洁能源,能够有效地满足广东省的电力需求,并减少对传统能源的依赖。
另外,广东省在风力发电设备制造方面具有一定的优势。
广东省拥有一批具有实力的风力发电设备制造企业,这些企业在技术研发能力、设备制造能力和市场开拓能力等方面都具有一定的竞争优势。
这为广东省的风力发电行业提供了强有力的支持。
然而,广东省的风力发电行业也面临一些挑战。
首先,由于风力发电技术的不断进步,新一代的风力发电设备不断涌现,对传统的风力发电设备造成了一定的冲击。
其次,由于广东省的地理环境和气候条件的差异,风力发电场址选择和资源评估也面临一定的困难。
此外,广东省的电网结构和电力市场体制也需要进一步完善,以适应风力发电行业的快速发展。
综上所述,广东省的风力发电行业在自然条件、政策支持、电力需求和设备制造等方面具有一定的优势。
但同时也面临一些挑战。
未来,广东省的风力发电行业需要进一步加大技术研发力度,提高风力发电设备的质量和效率,同时完善电网结构和电力市场体制,以推动该行业的可持续发展。
2012年第6卷第1期南方电网技术特约专稿2012,V ol. 6,No. 1 SOUTHERN POWER SYSTEM TECHNOLOGY FeaturedArticles 文章编号:1674-0629(2012)01-0008-05 中图分类号:TM614 文献标志码:A 广东电网风电出力特性分析及其经济性评价樊扬1,林勇1,徐乾耀2,张宁2,陈新宇2(1. 广东电网公司电网规划研究中心,广州510600;2. 清华大学电机系,北京100084)摘要:风电出力特性的研究对于低碳经济发展大背景下含规模风电接入的电力系统规划运行至关重要。
基于风电场群的分区分片划分和多风电场运行模拟技术,定量分析了广东规模风电的出力特性和容量效益。
研究表明,规模风电接入将增大系统调峰需求,需要在电网规划建设和风电配套政策制订方面引起足够重视。
从系统运行成本、煤耗、污染物排放等多个角度进行的经济性评价显示,尽管规模风电接入对常规机组替代作用相对有限,但对于广东节能减排与低碳发展具有重要意义。
关键词:规模风电;运行模拟;风电出力特性;容量效益Analysis on the Characteristics of Wind Power Output in Guangdong PowerGrid and Its Economic EvaluationFAN Yang1, LIN Yong1, XU Qianyao2, ZHANG Ning2, CHEN Xinyu2(1. Grid Planning & Research Center of Guangdong Power Grid Corporation, Guangzhou 510600, China;2. Department of Electrical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China)Abstract: To study the characteristics of wind power output is very important for the planning and operation of a power systemintegrated with a large scale of wind power under the background of low-carbon development. Based on the simulation of theoperation of a wind farm group integrated with district wind farms, this paper analyzes quantitatively the characteristics of windpower output and its economic evaluation in Guangdong Power Grid (GPG). The results show that to integrate a large scale of windpower in a power system increases the requirement of peak load regulation of the system so greatly that it must be consideredcarefully in the system planning and wind power policy making. The economic evaluation in terms of the system operation cost, coal consumption, pollutant discharge, etc. indicates that a large scale of wind power is of great significance to energy saving, emissionreduction and low carbon development for Guangdong province though its effect of replacing the traditional units is relatively limited.Key words: a large scale of wind power; operation simulation; wind power output characteristics; capacity benefit随着电力系统中风电装机规模和占总装机比例的逐步增加,风电出力的间歇性、波动性和反调峰特性将会进一步影响电力系统的安全稳定和经济运行[1-2]。
分析区域电网规模风电的出力特性,加强风电相关基础研究,对规模风电发展下的电力系统规划建设至关重要。
本文结合广东远景风电发展规划,采用多风电场运行模拟技术,对广东规模风电的出力特性、容量效益以及技术经济特性进行了定量分析。
1广东风电发展潜力及规划广东属于亚热带海洋性季风气候,冬季盛行东北季风、夏季盛行西南季风。
全省可开发利用的风能资源主要分布在沿海地区、近海海上和内陆的高山一带,其中以沿海地区和近海海上风能资源最为丰富。
广东全省先后开展了4次陆上风能资源普查工作。
根据2004年省政府组织开展的全省风电资源评价结果,广东省陆上(含海岛)风能资源理论储量75 GW,其中资源丰富区的可装机容量约为17 GW。
广东是我国海上风能资源最为丰富的省份。
根据国家能源局组织开展的《广东省海上风电场工程规划》的近海风电场选址原则,剔除与海洋功能区划、生态环境保护、军事、港航通行等相冲突的海域后,广东近海水深30 m以下可开发海上风电装机容量超过10 GW,具备规模开发的资源条件[3]。
第1期樊扬,等:广东电网风电出力特性分析及其经济性评价 92010年底,广东陆上风电装机约0.78 GW。
为更好研究风电特性及相应影响,本文采用风电发展高方案进行分析。
即考虑目前核准、路条及签署框架协议的陆上风电项目在2020年全部投产,而海上风电发展也略大于《广东省新兴能源及产业发展规划(2010—2020年)》提出的规模。
预计2020年广东风电装机容量可达到11.56 GW,其中海上风电装机容量4.08 GW。
2 研究方法2.1 多风电场运行模拟技术风电出力的模拟技术是研究风电随机性和波动性对电力系统影响的基础。
本文利用多风电场运行模拟技术生成各风电场的出力时间序列。
风电出力模拟技术的核心是生成符合统计特征与相关性的随机风速序列。
本研究采用随机差分方程方法来生成风速序列进行风电运行模拟,能够兼顾风速的时序特征和概率分布,将解析化的随机微分方程变换为随机差分方程,利用差分方程迭代生成风速的时间序列,然后利用风电机组出力特性曲线生成风电机组出力时间序列[4-5]。
2.2 容量效益分析方法2.2.1可信容量风电可信容量是从等可靠性角度出发,表示风电能够替代常规机组的容量。
风电可信容量的计算方法是,在原有包含风电的系统中,去除风电,并添加部分常规火电机组作为等效系统,计算等效系统的可靠性指标,如LOLP,EENS等,调整添加常规火电机组容量,直至某一可靠性指标与原包含风电的系统的可靠性指标相同为止,添加的常规火电机组容量即为风电可信容量。
风电可信容量占风电装机容量的百分比为风电容量可信度。
2.2.2保证容量与有效出力[6]保证容量是衡量风电在负荷高峰时段用于系统电力平衡的容量,表示规模风电高峰负荷时段对常规机组的替代作用。
一般情况下,其计算方法是把负荷高峰时段的风电出力按从大到小排,取在某一保证率下(如95%)风电的最小出力作为风电的保证容量。
若风电具有一定的保证容量,即认为可替代对应保证容量的火电装机。
在进行电力系统规划时,风电的保证容量直接影响其他电源的装机规模。
有效出力是衡量风电在负荷低谷时段参与系统调峰平衡的容量,表示规模风电低谷负荷时段对系统调峰容量的需求。
一般情况下,其计算方法是把负荷低谷时段的风电出力按从小到大排序,在某一保证率下(如95%)风电的最大出力。
进行电力系统规划时,风电的有效出力直接影响到系统对其他电源调峰能力的需求以及系统调峰电源的规划。
2.3 技术经济分析方法本文主要从风电对系统运行成本、系统煤耗与排放、系统常规机组利用小时数、购电成本等角度对广东规模风电的技术经济特性进行分析。
对于系统运行成本,风电的接入会使系统中燃煤机组的发电份额减少,系统的边际成本显著降低。
但与此同时,为了不限制风电场出力并维持系统的可靠运行,风电的接入会增加系统的调频容量与旋转备用容量,将部分负荷从生产成本较低的基荷机组转移给生产成本较高的具有灵活调节特性的机组,这部分机组在参与风电出力波动的调整过程中也在一定程度上降低了发电效率,从而增加了系统的发电成本。
对于系统煤耗与排放,风电在运行中没有燃煤消耗,具有较高的节能减排效益、环保效益与低碳效益。
同时,规模风电的接入会在一定程度上减少常规机组的年利用小时数,也会在一定程度上提高系统购电成本。
3 广东规模风电出力特性及容量效益分析3.1片区划分及参数选取根据广东风能资源状况及地理分布,将全省风电划分为11个片区,如图1所示,其中陆上风电6个片区、海上风电5个片区。
图1 广东风电片区划分示意图Fig. 1 Partition Diagram of Wind Power in Guangdong10 南方电网技术第6卷本文假定各风电片区内部的风电场具有相同的风速分布特性。
2020年,广东各片区风电规划装机容量、风速分布参数和平均风速见表1。
表1 广东不同风电片区2020年装机容量及风速参数Tab. 1 Capacity and Wind Velocity Parameters ofWind Power Partitions in Guangdong, 2020风电片区名称装机/MWWeibull分布参数cWeibull分布参数k平均风速/(m·s-1)粤东陆上 1 336 8.00 3.00 7.14粤西陆上 2 152 7.05 3.00 6.30粤中陆上545 7.40 3.00 6.61粤中东陆上999 7.70 3.00 6.88粤中西陆上866 7.00 3.00 6.25粤北陆上100 7.00 3.00 6.25汕头海上350 8.94 2.35 7.92汕尾海上 1 340 8.43 2.84 7.51珠三角海上960 7.96 1.89 7.06阳江海上800 7.95 2.52 7.06湛江海上630 8.13 2.98 7.26其中,各风电片区的风速信息由运行风电场历史出力数据、规划风电场测风数据、沿海地区气象站测风数据等资料综合得到。