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破解風電迷思

2015-07-16 來源:美國國家可再生能源實驗室(NREL)作者:Michael Milligan、Kevin Porter、Edgar De Meo 瀏覽數:1353


  總的來說,隨著并網風電機組增多,風電在電網中的變化就會越來越小。圖3是從美國國家可再生能源實驗室風電場數據收集項目中截取的具有幾個互聯點的某風電場約9小時內每一秒的數據。這一數據來自同一時間段,并將每個機組群的平均輸出值進行了規范化處理。圖3(a)顯示了200臺機組數據進行標準化處理后的變化情況。圖3(b)顯示了15臺機組數據的巨大變化。從這些數據及圖示中可以得出結論,隨著風電機組的集群化,標準化處理過的風電變量在下降。這一規律同時適用于較小區域內和大范圍的風電集群,也適用于電網運行的所有時間尺度。
  (a)200臺機組的風電場 (b)15臺機組的風電場
  圖3 每秒風電出力變化性比較
  一些國家的電網運營商在積累高比例風電并網及其變化規律的運營經驗。圖4顯示了從2009年5月7日至10日,愛爾蘭風電的每小時接入比例,范圍從很小的比例到高達40%。同樣,圖1(如上所述)顯示了2005年1月丹麥的實際負荷與凈負荷(減去風電后的負荷)。該圖顯示風力發電量逐漸增加,而后由高風速導致停機使發電量減少。更高的風力發電量使得凈負荷在某些時段接近于零。正如本文后面討論的,電網運營商通過使用現有的靈活發電資源、風力預測以及時間調度等手段,來應對風力的變化。在以更接近于實時的情況下進行評估時,發電量更具可預測性,而小于小時單位的調度方案也使電網運營方可以充分利用其他發電設備的靈活性。此外,更大范圍內(或電網覆蓋區域)的電力平衡有助于解決風電的變化,因為在較大的地理區域內風電的波動性會趨于平緩。

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電網
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