海上风电出力特性及其消纳问题探讨
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我国海上风电发展现状及问题分析摘要:随着各国对清洁能源和可再生能源发电的日益重视,我国可再生能源,特别是风能的发展进展迅速,成为我国能源发展的极其重要组成部分。
我国海上风能资源丰富,在发展海上风电方面具有独特的优势。
然而,与陆上风电相比,海上风电的发展面临着一些新的问题和挑战。
本文系统地整理了我国海上风电装机容量的发展现状和未来规划,结合海上风电的资源条件和部分地区的项目建设进展,研究了海上风电项目发展中存在的困难和问题,提出了促进中国海洋发展的建议。
这些风电发展措施有望为今后海上风能资源的有效利用和大型海上风电场的建设提供参考。
关键词:海上风力发电,现状,未来规划,问题,解决方案一、引言近年来,经过多年的快速增长,中国风电装机容量居世界第一。
海上风电是风电技术的前沿,是国际风电产业发展的关键领域。
目前,欧洲国家海上风电已进入大规模发展阶段,我国海上风电仍处于起步阶段。
然而,中国正在大力推动海上风电的发展,这将以陆上风电的发展为基础,实现陆上和海上风电的综合发展,旨在成为一个大型风电国家[1]。
随着风电产业的快速发展,可开发的土地风能资源越来越少。
海上风电场稳定性强,湍流强度小、风能强、土地资源占用减少、噪声污染低,受到了各国的广泛关注。
本文根据我国海上风电发展的现状、规划和政策,以及海上风电项目的进展,对我国海上风电的发展进行整理和分析,并对我国海上风电的发展提出建议。
二、中国海上风电建设装机容量及发展规划从近到远,海上风电建设区分别为潮间带、潮下带潮带、近海区、远海区。
潮间带是指潮期最高潮位与最低潮位之间的海域。
潮下泥滩一般是指最低潮位与水深5米之间的海域。
近海一般是指在最低潮位以下5-50米之间的水域。
远海地区水深50米以上,低于最低潮位。
目前,中国海上风电场已为海上风电场。
中国海上风能资源丰富。
拥有超过18000公里的大陆海岸线,海洋面积可超过300万平方公里,是上海最丰富的风能资源之一。
海上风力发电的现状及展望摘要:随着社会不断向前发展,经济水平不断提高,用电需求的保证成为各国必须确保的基本问题。
然而,传统的火力发电所造成的煤炭资源大量开采以致储量不足和大气污染以及全球变暖等诸多问题亦接踵而至。
为了可持续发展,减轻这些困扰全球的问题,新型分布式清洁能源并入配电网逐渐成为世界各国的研究重点。
在所有清洁能源之中,风能是最常见的,拥有着极大的发展潜力。
相比陆上风电而言,海上风力发电的发展较为落后,但有着天然的优势。
研究结果表明,海上风力发电在减少碳排放、保证可持续发展、提高发电效率、保障用电需求等方面的优势十分显著。
关键词:海上风力发电;发展现状;相关政策;发展前景引言作为一种新兴的海上新能源,海上风电具有风速更高、风能资源更丰富、单机容量高、靠近东部用电负荷中心,就地消纳方便、噪音污染小的优点。
经过连续多年的高速增长,我国海上风电装机总量已居世界第一。
因此,大力发展海上风电成为实现“碳达峰、碳中和”目标的主要手段之一。
1影响海上风力发电发展的一些因素目前正处于海上风力发电发展的黄金时期,影响海上风力发电的因素主要有:海上风电机组的单机容量更大,制造技术变得复杂,工程建设成本较高,海上风电机组的运行和维护成本也很高。
对海上风场成本影响较高的因素有:离岸距离、水域深度、升压站的位置、风机等基础造价及人工费用等。
此外,海上风电处于强腐蚀性的海洋环境,组件长期暴露在外,防腐蚀防护问题面临巨大挑战。
而且,海上气候环境恶劣且复杂多变,风电机组的吊装、项目施工及运行难度大,需要加强气候监测能力,科学制定吊装和施工方案等应对措施。
2我国海上风力发电的发展2.1漂浮式海上风电目前我国海上风电的开发主要集中在浅水滩涂海域,在近海即水深在5~50m 的海域海上风能储量约为5亿kW,据统计,水深大于50m的深水海域风能储量约为13亿kW,这一储量远远高于浅水区域。
但是当水深大于60m时,固定式海上风机建造以及维护的成本会急剧上升,且难以保证其安全性。
风电消纳关键问题及应对措施分析1. 引言1.1 风电消纳关键问题及应对措施分析风电资源丰富,具有清洁环保、可再生等优势,成为我国主要的可再生能源之一。
随着风电装机规模的不断扩大,风电消纳问题逐渐凸显。
风电消纳的关键问题主要包括风电波动性大、间歇性强、集中性低等特点,导致风电并网对电网安全稳定性以及经济运行造成一定影响。
为解决这些问题,需要采取一系列应对措施。
在技术方面,可以通过加强风电场自身调度能力、优化风电场布局、提高风力发电设备的智能化水平等措施,来提高风电消纳的可靠性和稳定性。
也应加强与电网之间的通信协调,实现风电场与电网的有效互联互通,为风电消纳提供技术支持。
在政策及市场方面,应建立健全风电消纳的相关政策法规和市场机制,制定合理的风电发电定价机制,鼓励风电发电企业参与市场竞争,提高风电消纳的市场化程度。
还应加大对风电消纳技术研发的投入力度,推动风电消纳技术的创新和进步。
针对风电消纳的关键问题,需要技术、政策和市场等多方面的综合应对措施,促进风电消纳的稳定性和可持续发展。
有助于指导我国风电行业的发展方向和未来发展路径。
2. 正文2.1 风电消纳现状分析风力发电作为清洁能源,受到越来越多的关注和发展。
随着风电装机容量的不断增加,风电消纳问题也逐渐凸显出来。
目前,我国风电消纳存在以下几个主要问题:1. 储能不足:风力发电的波动性和间歇性导致风电消纳对能源储存设施的要求较高,但目前我国储能技术还比较滞后,储能设施不足,难以满足风电的消纳需求。
2. 电网升级滞后:我国部分地区的电网容量有限,无法承受风电的大规模并网,导致风电消纳困难。
电网升级滞后也影响了风电的发展。
3. 调度难度大:风电的出力受天气等因素影响较大,难以准确预测,给电网调度带来困难。
在电力系统中,调度难度大还会带来功率平衡问题。
风电消纳目前面临的问题主要集中在储能不足、电网升级滞后和调度难度大等方面。
针对这些问题,需要综合考虑技术、政策和市场等多方面因素,采取有效的应对措施,推动风电消纳问题的解决。
福建海上风电开发的难点及问题探究摘要:随着我国能源产业结构调整工作的稳步推进,风电资源开发受到了人们的广泛关注。
福建省位于我国东南部,临近东海,属于亚热带海洋性季风气候,有着丰富的风电资源,因此,福建省应充分利用自身的地理优势,做好海上风电资源开发问题研究,拓展新的能源获取路径。
本文简单介绍福建风电开发现状,认真分析风电开发难点与存在的问题,提出相关的解决对策,以供参考。
关键词:福建;风电开发;难点;问题为实现人类的可持续发展,降低传统能源开发给环境带来的污染,探寻与应用清洁能源是当前世界各国广泛关注的热点。
我国非常重视风电资源开发,鼓励各省份充分利用自身地理优势走出一条能源开发的新路子。
其中福建在海上风电开发上取得一定成效,积累了丰富的宝贵经验。
风电开发是一项需长久坚实的工作,因此,,福建省不能满足于现有成绩,应做好海上风电开发经验总结,尤其认真分析风电开发遇到的各种难点问题,积极采取针对性举措,确保风电开发工作迈向新的台阶。
一、福建风电开发现状福建省风电开发处于我国各省份的前列,据国家统计局显示的数据2021年福建各月份风电开发情况如表1所示:表1 2021年福建省全年各月份风电开发情况其中2021年福建省12月份风力发电状况,如表2所示:表2 2021年福建省12月份风力发电状况从数据中可以看出福建省风力发电取得的成绩显著,而且每个月都处于增长中。
另据2017年3月份《国家能源局关于福建省海上风电规划的复函》中同意福建省海上风电规划总规模1330万千瓦,涉及莆田、漳州、福州等17个风电场,到2020年底,福建省海上风电装机规模达到2000万千瓦以上,到2030年底要达到3000万千瓦以上。
福建海岸线长达3752千米,有着丰富的海上风电资源,截止到2020年底福建上海上风电累积并网76万千瓦,海上风电开发工作稳步推进,在风力发电中所占比例不断增加。
依据规划到2020年底与2030年底福建海上风电装机规模将分别超过200万千瓦,500万千瓦。
风电消纳关键问题及应对措施分析随着中国新能源发电规模不断扩大,风电作为其中十分重要的组成部分,消纳问题也日益凸显。
风电消纳问题的核心是风电发电弃光,即由于风电的特殊性质,存在风电发电量超过电网承载能力的情况,导致部分发电能力未能得到利用的问题。
针对风电消纳关键问题,我们应采取以下几种应对措施。
首先,加强电网建设,提升电网传输能力。
电网是风电消纳的重要支撑,稳定的电网能够为风电消纳提供保障。
针对风电消纳问题,应加强电网建设,提升电网传输能力。
具体措施包括建设更多的输电线路、加强电力调度和联络等方式,以确保电网的可靠性和稳定性。
其次,加强电力市场运营和技术支持。
电力市场是风电消纳的重要渠道,是推动风电消纳的重要手段。
对于风电消纳过程中的问题,需要加强电力市场的运营和技术支持,支持风电消纳。
具体措施包括推广绿色证书交易、建立市场化的风电消纳机制、加强风电新技术研发等方式,以提高风电消纳的效率。
第三,加强风电技术创新,提升风电利用率。
针对风电消纳问题,优化风电技术也是非常重要的环节。
通过技术创新,提高风电的发电效率和利用率,从而降低风电消纳的成本和风险。
具体措施包括推广大容量风电机组、提高风电并网技术水平、加强风电储能技术研究等方式,以增强风电消纳能力。
第四,建立科学的风电产业政策和管理机制。
风电产业政策和管理机制对于促进风电消纳具有重要的作用。
只有建立科学的政策和管理机制,才能够在推动风电消纳的同时保障风电产业的良性发展。
具体措施包括优化风电补贴政策、制定科学的风电发电规划、完善管理机制等方式,以推动风电消纳的进程。
总之,风电消纳问题是中国新能源发展中必须面对和解决的重要问题,应采取一系列的应对措施,加强电网建设,提升电力市场运作和技术支持,优化风电技术,建立科学的风电产业政策和管理机制,实现风电消纳的可持续发展。
风电出力特性研究及其应用一、风电出力特性研究1. 风能资源的空间和时间分布特性风能资源的空间和时间分布特性是影响风力发电出力特性的关键因素。
在不同地理位置、不同海拔高度和不同季节,风速和风向的分布都呈现出明显的不同。
通过对风速和风向的测量和分析,可以揭示风能资源的空间和时间分布规律,为风力发电的布局和运营管理提供科学依据。
2. 风机的功率曲线风机的功率曲线是描述风机输出功率与风速之间的关系的重要指标。
通常情况下,风机的输出功率与风速的关系呈现出一定的特定曲线,即在一定的风速范围内,风机的输出功率随着风速的增加而逐渐增加,达到额定功率后则保持稳定。
研究风机的功率曲线可以为选择合适的风机型号和确定风机的运行工况提供依据。
3. 风电场的发电系数发电系数是描述风电场整体发电效率的重要指标之一。
它反映了风电场实际发电量与理论最大发电量之间的比值,是评价风电场整体发电效率和运行水平的重要依据。
通过对风电场的发电系数进行研究和分析,可以发现风电场的发电效率和运行状况,为风电场的管理和优化提供依据。
1. 风电场的布局规划风电出力特性的研究对于风电场的布局规划非常重要。
通过对风能资源的空间和时间分布特性以及风机的功率曲线进行分析,可以选择合适的风电场布局方案,以最大程度地利用风能资源,提高风电场的发电效率和经济效益。
2. 风电场的运营管理风电出力特性的研究对于风电场的运营管理具有重要意义。
通过对风电场的发电系数进行分析,可以了解风电场的发电效率和运行状况,及时发现和解决运行中出现的问题,保障风电场的安全稳定运行。
3. 风电功率预测基于对风电出力特性的研究,可以建立风电功率预测模型,预测未来一定时间段内风电场的发电功率,为电网调度和风电场的运营管理提供依据。
三、结语风电出力特性的研究及其应用具有重要的理论和实际意义。
通过深入研究风能资源的空间和时间分布特性、风机的功率曲线以及风电场的发电系数,可以为风力发电的布局规划、运营管理和电力系统的稳定运行提供科学依据和数据支持。
风电消纳关键问题及应对措施分析随着风电行业的高速发展,风电消纳成为了关键问题。
风电消纳的难点在于风电发电的不可控性和时变性导致了风电弃风率高、风电发电功率波动等问题。
本文就风电消纳的关键问题以及应对措施进行分析。
1. 电网配套不足问题当前我国普遍存在的电网配套不足问题,是风电消纳的最大瓶颈之一。
由于风电发电具有不可控的特点,需要完备的电网进行接纳。
然而目前我国在一些地区的电网覆盖率及电网输电能力和电网配套设施升级改造方面都存在缺陷,导致风电接入的任务受阻。
2. 风电的间歇性和波动性问题风电发电具有很大的不确定性,时有弃风现象。
同时由于天气等自然因素的影响,风电发电量波动性较大,也无法保证风电的稳定性。
这些问题导致风电产业在接入电网时会对电网造成一定的冲击,需要借助各种调峰、储能等手段来确保配电网安全稳定运行。
3. 风电新能源消纳的技术难题风电消纳的技术难题也是风电产业发展过程中所面临的重要问题。
风电通过变电站输送到变电站,再由变电站经地域性输电线路输送到城市供电局,其中的所有连接都进行了连接保护和控制。
若消纳能力不足,则会影响风电发电的运营。
这需要风电行业在技术上不断进行研发,以提升风电发电的消纳能力与抵抗能力,以达到可持续发展。
针对电网配套不足等问题,一方面可以扩大电网建设范围,增强电网的输电能力和电网配套设施升级改造;另一方面可以进行战略性区域布局,在地理区域上选择重点发展风电,避免过度的风电开发造成电网的压力。
2. 加强储能技术的开发和应用3. 推进风电与航空、基础设施建设行业的协作风电行业可以与航空工程、通信工程以及基础设施建设行业展开协作,以减轻风电设备在空中的传输负担,避免风电施工给民生及基础设施建设造成影响,提高施工周期。
4. 创新电力市场机制建立健全的电力市场机制,推动供应链上下游产业体系协调合作,促进产业的持续和健康发展,同时加快风电的开发,稳定消纳符合市场需求的风电电价。
总之,风电消纳中的关键问题必须引起行业的足够重视。
风能利用在海上的潜力和挑战随着全球对可再生能源的关注不断增加,风能被广泛认为是一种潜力巨大且环保的能源选择。
在这方面,海上风能发电作为风能利用的重要分支之一,备受关注。
海上风能发电通过在海上安装风力发电机组,利用海上稳定而强劲的风力,产生电能。
本文将重点讨论风能利用在海上的潜力和挑战。
一、海上风能发电的潜力海上风能发电具有以下几个显著的潜力。
1.1 丰富的风能资源相较于陆地,海洋地区的风速较高,且更加稳定。
据研究数据显示,海上风能资源的潜力是陆地的两倍以上。
长期以来,沿海地区一直是风能发电的重要区域之一。
1.2 更大的可安装容量与陆地相比,海洋地区拥有更广阔的面积,可以容纳更多的风力发电机组。
一艘海上风电站可以集成多个风力发电机组,从而形成一个大规模的风能发电系统。
1.3 减少土地占用风力发电需要占用大片土地,海上风能发电则能够避免这一问题。
将风力发电机组布置在海洋上,不仅减少了对陆地资源的争夺和占用,还能够更好地保护陆地生态环境。
二、海上风能发电的挑战然而,海上风能发电也面临着一些挑战。
2.1 高成本相比陆上风力发电,海上风能发电的建设和运维成本较高。
海洋环境复杂,安装和维护设备需要高度专业化的技术人才和先进的设备,这导致了投资成本的增加。
2.2 气候和环境条件海洋气候恶劣,海水中含有丰富的盐分,这对风力发电机组的材料和设备提出了更高的要求。
同时,海上风电场容易受到风暴、海浪等极端天气的影响,这增加了设备的运维难度和成本。
2.3 远离用电负荷中心为了将海上风能发电的电能输送到陆地上,需要建设海底电缆和输电线路,这增加了输电系统的复杂性和成本。
同时,大部分海上风电场远离用电负荷中心,输电损耗也会增加。
三、解决方案和前景展望为了克服以上挑战,海上风能发电需要以下解决方案。
3.1 技术创新在海上风能发电领域,需要持续进行技术创新和研发,提高风力发电机组的效率和可靠性。
例如,研发更坚固、防腐蚀的材料,提高设备的抗风性能等。
如何有效利用风能并做到风电的并网及消纳要有效利用风能并实现风电的并网及消纳,需要考虑以下几个方面:风电资源评估、风电场选址、并网技术、储能技术、智能电网建设等。
首先,风电资源评估是利用风能的前提。
风能资源评估需要对风速、风向、风能密度等进行测量和分析,以确定风电场的建设潜力。
采用先进的遥感技术、数值模拟方法和实地观测手段,可以提高风能资源评估的准确性。
其次,风电场的选址对风能利用的成功至关重要。
在选址时需要考虑风能资源丰富度、风能分布均匀性、地形地貌、土地利用、环境保护等因素。
优秀的选址可以最大程度地提高风电场的发电量,降低建设和运营成本。
然后,风电的并网技术决定了风电上网发电的可行性和稳定性。
并网技术包括输电线路建设、电流控制、电压控制、频率控制、电能质量控制等方面。
与此同时,还需要与电网进行调峰配电和短路保护,确保风电场与电网的安全稳定运行。
此外,储能技术的应用可以有效解决风电波动性带来的供需不平衡问题。
储能技术包括抽水蓄能、压缩空气储能、电池储能、超级电容储能等,可以将风能转化为储能,以便在风速波动或用电高峰期提供稳定的供电。
最后,智能电网技术的发展可以提高风电的管理和运营效率。
智能电网通过实时监控、运行调度、数据分析等手段,对风电进行可靠的远程控制和管理,提高其可靠性和可用性。
此外,智能电网还可以与其他能源源进行联动,形成多能互补的系统,实现能源的高效利用。
在实际的风电项目建设中,需要综合考虑上述因素,制定科学的规划和管理措施。
同时,政府应加大对风电行业的支持和政策倾斜,鼓励企业加大风电产业的投入和技术创新,提高风电的装机容量和发电效率,推动风电产业的健康可持续发展。
风力发电场中的风能消纳与调度技术分析随着对可再生能源的需求不断增加,风力发电成为了最主要的可再生能源之一。
然而,风力发电场面临的一个重要挑战是如何有效地消纳和调度风能。
本文将对风力发电场中的风能消纳与调度技术进行分析,并探讨如何解决相关问题。
风能消纳是指将风力转化为电能并将其输送到电网的过程。
当风力发电机组产生的风能超过电网需求时,需要找到合适的方法消纳过剩的风能。
目前,常用的风能消纳方法有三种:储能技术、输电技术和配电网络优化。
储能技术是风能消纳的一种重要手段。
目前,主要的储能技术包括蓄电池、抽水蓄能和压缩空气储能。
蓄电池技术可以将风力发电机组产生的电能储存起来,当电网需求增加时释放出来。
抽水蓄能是将风能用于泵水的过程,并将水储存在高处,需要时通过水力发电机组将水放下来发电。
压缩空气储能则是将风能用于压缩空气,储存到地下储气库,在电网需求增加时释放出来发电。
输电技术是将风能从风力发电场输送到电网的关键环节。
由于风力发电场通常地理位置较远,需求点也分散,输电技术的选择和设计至关重要。
常见的输电技术包括高压输电、直流输电和柔性输电。
高压输电通过提高输电线路的电压来减小输电损耗和输电线路的占地面积。
直流输电则是将风能转化为直流电,并利用换流器进行输电。
柔性输电技术则是通过智能电网技术,实现对输电线路的监测和控制,以提高输电的可靠性和稳定性。
配电网络优化是针对分布式风力发电场而言的。
由于分布式风力发电场通常规模较小,地理位置散乱,与传统中央化风力发电场有着不同的特点。
配电网络优化的目标是通过智能化技术实现对风能消纳与调度的控制和管理。
常见的配电网络优化技术包括智能配电网、微电网和虚拟电厂。
智能配电网可以通过对分布式风力发电设备进行监测和控制,实现对风能消纳的优化。
微电网则是将多个分布式风力发电设备组成一个小型电网,实现对风能消纳的管理。
虚拟电厂是将多个分布式风力发电场连接在一起,形成一个虚拟的大型风力发电场,从而实现对风能消纳与调度的统一管理。