风电、光伏等新能源可以直接并入电网?
可以,绝对可行,以目前的电力电子技术已经非常的成熟。风电了解不多,但是也是需要风电变流器这个电力电子设备做为接入网的关键设备。光伏则是通过并网逆变器接入电网。无论变流器还是逆变器,均属于电力电子技术的一个应用环节,实现一个DC-AC的转换,在转换过程中通过跟踪电网电流波形,然后同步锁相实现与电网的同期运行,所以此时的光伏或者风电均属于大电网中一个供电电源。首先,当然单就光伏或者风能其输出负载受天气影响而变化的,但接入电网后,整个大电网将做为此类能源的backup电源,所以在接入数量不多的情况下是非常稳定,不会对电网造成大的影响。当然此类分布式电源接入电网之后,对于电网也会造成一定影响,比如过去在10KV及其以下电压等级中,潮流计算中基本不考虑逆向潮流,所以整个网间的整定保护值是按照不存在逆向潮流进行整定设定,大规模接入分布式新能源之后,或许会对电网的继保造成影响。其次,大规模的新能源接入之后,会对电网的稳定运行造成影响,因为对于整个电网而言,出力是等于负载的,但如果不稳定的新能源大规模接入之后,怎么样在新能源发电端出力下降后,常规的核电,火电,水电等快速将出力加大补足将会成为一个新的挑战,这个也就是前段时间整个新能源行业讨论比较热烈的德国电网怎么安稳的度过日食影响一样,(一句题外话,看到当时整个讨论的各种意见,我觉得蛋疼,其实一个很好的解决方案,日食是可以预测的,那么只是需要在日食那天将接入的新能源解列,进行系统维护就可以,电力由常规能源补足不就可以解决这个日食问题了)但要达到这个程度,需要接入的新能源将需要达到一个非常的数量,按照目前我们国家电网的实际情况,新能源的接入比例控制在5%左右就不会对整个电网造成冲击影响,如果电网智能化之后,也会使新能源的接入比例提高,当然随着科技进步,天气预报的准确性的提高,新能源出力的可预测性会更准确,那么其对电网的影响就越小,而且电网的可承接力也就越大。
1、首先我们将风电、光伏归入分布式发电,简单理解就是分散。那么为什么要推广分布式发电:大规模互联电网弊端凸显,成本高,运行难度大,难以适应用户更高层次的安全性和可靠性要求(出现过大规模停电事故),供电方式多样化也受到限制能源危机爆发及环保意识的增强科研、企业人员要生存(逃)等。
2、推广分布式发电有何优点那:分布式发电可以简单根据负荷现场布置,使得其布局灵活,电力资源有效分配在一定程度上延缓了输、配电网升级换代所需的巨额投资与传统大电网互为备用,提供供电可靠性新电改推出,说不定还能赚点钱,体验老板的感觉推动供电方竞价机制的建立。
3、但是搞了这么多年分布式发电,似乎更多是口号和利益的分割,而细心观察自然会发现分布式发电都是直接接入电网的,其中涉及到分布式发电电源到电网之间的连接点——电力电子变流器转换环节,以及相关控制、保护等环节,这估计也算是技术的难点,也是企业差异的体现。
4、那么分布式发电到底存在哪些技术问题:(1)设计规划问题:分布式发电逐步渗透电网,自身随机性强,需要考虑可靠性问题分布式发电种类多样、规模多样,运行方式多变,如何安装、安装在哪里、何种运行方式,带来的总体评价性能是不一样的当前及未来电网的承载能力及“三公”分配问题,在一定程度上影响了分布式发电的并网情况,如西北地区悠闲转动的风力发电机。(2)电能质量问题:就目前看,少量的分布式发电装置对电网来说基本上忽略的,但是逐步放开后,新能源比重增加,会对电力系统的电压形态、短路电流、电压闪边、谐波、直流注入、网损、潮流、继电保护等带来一系列影响。因为分布式发电许多采用电力电子装置接入电网,变流器(逆变器)的控制策略对电网不平衡电压会有影响。||许多分布式发电并网采用防逆流装置,正常运行时不会向电网注入功率,但当配电系统发生故障时,短路瞬间会有分布式电源的电流注入电网,增加了配电网开关的短路电流水平,可能使配电网的开关短路电流超标。因此, 大功率分布式电源接入电网时,必须事先进行电网分析和计算,以确定分布式电源对配电网短路电流水平的影响程度。||并网时一般不会发生闪变,孤岛运行时如储能元件能量太小,易发生电压闪变||因为电力电子装置自身易产生谐波,主动和被动谐波治理也得以被推动发展。||因为变流器并网过程存在有无(高频)隔离变压器之分,而无变压器情况下系统整体效率得以提升,使得其存在一定市场份额,当无隔离(高频)变压器时,那么存在分布式电源侧直流和电网交流侧的互相交互作用(可以直观想象一下太阳能发电),当电网存在直流注入时,将直接造成系统电磁元件(如变压器)的磁饱和现象,同时产生转矩脉动。||分布式电源的接入改变了配电网中各支路的潮流流动情况,使得系统网损发生变化,其受到负载、连接的分布式电源的位置和容量大小等影响。||分布式电源的接入,使得系统潮流不再单向流动,难以预测,极大影响电压调整。||因为传统大电网的继电保护装置已经成形,短时内不会重新改造,一方面分布电源的接入要考虑与之配合问题,不合理(就算有时合理)的控制策略和配置方式,会造成重合闸失败、继电保护装置的保护区缩小、潮流改变使得继电保护误动作。||另外注意孤岛问题。(3)储能配置、功率预测及平滑等问题,目前估计很多都不愿意这么搞的。(4)管理、监控、维护问题。(5)效益权利纷争问题(这真的也算个技术活)。
5、以上只是具有代表性的一部分问题,针对这些问题,当前更多采用建模、预测等手段初步验算。不过应用与现场还是困难重重,既然如此难以搞定,电网就对这样一种不可控电源进行了限制、隔离的处理方式,一方面要求电源端设备的性能指标,另一方面一旦电网故障,要求分布式电源必须马上退出运行(IEEE1547)。
6、为了更好协调分布式发电和电网之间关系,微电网的概念得以推出。微网的定义尚未统一,这里给出一种:微网是指由微电源(分布式电源)、储能装置、负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统,是一个能够实现自我控制、管理和保护的自治系统。微电网对外可以看做一个单一的可控单元,通过公共耦合点的静态开关接入电网,实际操作时微网的入网标准只针对微网和电网的公共连接点,而不考虑微网内各个(分布式)电源,从而实现分布式发电和电网更和谐的相处。目前,微网从整体控制策略上主要有主从控制、对等控制、基于多代理的分层控制等,而内部微电源的控制主要有恒功率控制(P/Q)、恒压恒频控制(V/F)和下垂控制(DROOP)等。
能源互联网是以互联网技术为核心,以配电网为基础,以大规模可再生能源和分布式电源接入为主,实现信息技术与能源基础设施融合,通过能源管理系统对大规模可再生能源和分布式能源基础设施实施广域优化协调控制,实现冷、热、气、水、电等多种能源优化互补,提高用能效率的智能能源管控系统。
能源互联网连接范围很广,包括发电领域的传统发电、光伏发电、风力发电、水力发电等,输配电领域的智能电网、微电网、输配电设备,智能储能领域、智能用电领域的智能建筑、电动车、智能家居、工业节能,能源交易领域的电力交易、碳排放交易,能源管理领域的节能服务和合同能源管理行业。
智能电网与能源互联网产业
智能电网是世界电网发展的新趋势,可以引导各方更加高效地用电,实现节能减排,并希望中美双方能够在解决相关问题方面携手合作。当前美国积极推进智能电网的发展和试点工作,奥巴马政府执政时期曾着力推进了中国智能电网发展有关事项,美国智能电网建设的第一批标准也已经公开发布。
目前,全球对能源互联网的认知更加明确,业内人士提出了全球能源互联网实质就是“智能电网+特高压电网+清洁能源”。加快我国能源互联网建设,发挥示范引领作用以“一带一路”国家为重点,加快全球能源互联网战略落地以全球能源互联网为基础,推动能源、信息、交通三网融合发展,推动全球能源互联网更好更快发展。
能源互联网的发展前景广阔
能源互联网的构建,可以有效帮助可再生能源的发展,实现能源持续发展。除此之外,还将引发能源金融、能源服务等灵活的方式进入市场,激活能源市场环境。为此,我国大力推动能源互联网,旨在缓解因为能源带来的一系列问题。
可以预见,2019年,我国能源互联网行业将会继续保持高速增长。未来我国将减少一次性能源的比重,促进新能源的发展,提高可再生能源的比重。预计2050年我国煤炭消耗量将降至40%,新能源的比重则增加至30%。这将增大对能源互联网的依赖性。
其次,在经济发展的背景下,我国用电量将快速增长,结构变化频繁。这对能源治理提出了新的要求,将会刺激对能源互联网的需求。目前,电力行业积极转变发展方式、调整电源结构,坚持走清洁、绿色、低碳发展之路,能源互联网发展前景广阔。
——以上数据及分析来源参考前瞻产业研究院发布的《中国能源互联网趋势前瞻与投资战略规划分析报告》。
小金县大坝口并网光伏电站,利用可再生太阳能资源进行发电并入华中电网。
本项目实施前,此部分电力全部由华中电网范围内的其他并网电厂运行产生或者由新增电源提供。本项目实施前情景和基准线情景相同。本项目利用可再生能源太阳能发电并入华电网,从而替代华中电网火电供应为主的同等电量,由此避免了温室气体排放。
2、太阳能(solar energy),是指太阳的热辐射能(参见热能传播的三种方式),主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。自地球上生命诞生以来,就主要以太阳提供的热辐射能生存,而自古人类也懂得以阳光晒干物件,并作为制作食物的方法,如制盐和晒咸鱼等。在化石燃料日趋减少的情况下,太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分,并不断得到发展。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式,太阳能发电是一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能也包括地球上的风能、化学能、水能等。
7月19日,河北张家口人民政府发布的《张家口市可再生能源示范区项目筛选工作方案》指出,张家口可再生能源示范区自2015年7月获国务院批准设立起,先后推出了《河北省张家口市可再生能源示范区发展规划》、《可再生能源示范区建设行动计划(2015-2017年)》等一系列规划或指导文件,规划到2020年,风电装机规模达到1300万千瓦,光伏发电规模达到600万千瓦。近几年张家口市结合示范区定位及相关规划先后推动了张家口风电基地三期、张家口光伏廊道的规划建设。
截至2017年底,张家口市风电已安排规模为1627万千瓦,已超出2020年规划目标(1300万千瓦);光伏发电已安排规模为435万千瓦,距离2020年规划目标(600万千瓦)还有一定空间。
以下为原文!
一、工作背景
张家口市位于我国“三北”地区交汇处,是“一带一路”中蒙俄经济走廊重要节点城市,是京津冀地区重要的生态涵养区和规划的新能源基地之一。依托张家口的独特优势开展可再生能源应用综合示范,对引领可再生能源创新发展,推动能源革命,促进经济落后地区转型升级,推进生态文明建设具有重要意义。
为贯彻落实《京津冀协同发展规划纲要》要求,确保完成《张家口可再生能源示范区发展规划》主要任务,尽快将张家口市可再生能源示范区(以下简称“示范区”)打造成深化能源体制机制改革和推动能源消费革命的标杆区、京津冀协同发展的窗口区、河北省绿色发展的先导区,为河北乃至全国能源体制改革积累经验,提供示范,以“技术先进、模式创新、绿色示范”为目标,坚持“统筹协调,优中选优”的基本原则,在统筹考虑示范区可再生能源发电项目消纳能力的情况下,建立适用于示范区的可再生能源发电项目筛选及运行监测评估机制,充分做好示范区可再生能源发电项目的管理,促进示范区顺利实施,特制定本工作方案。
二、基本情况
张家口可再生能源示范区自2015年7月获国务院批准设立起,先后推出了《河北省张家口市可再生能源示范区发展规划》、《可再生能源示范区建设行动计划(2015-2017年)》等一系列规划或指导文件,规划到2020年,风电装机规模达到1300万千瓦,光伏发电规模达到600万千瓦。近几年张家口市结合示范区定位及相关规划先后推动了张家口风电基地三期、张家口光伏廊道的规划建设。
截至2017年底,张家口市风电已安排规模为1627万千瓦,已超出2020年规划目标(1300万千瓦);光伏发电已安排规模为435万千瓦,距离2020年规划目标(600万千瓦)还有一定空间。
张家口可再生能源建设已取得巨大成就,但随着大气污染防治行动计划的全面实施及电源结构性矛盾的加剧,地方推动新能源产业发展的动力与电网消纳能力的矛盾日益凸显,成为示范区可再生能源的进一步发展需重点关注要素。当前,做好可再生能源电源项目建设和并网友好协调发展,以及推动技术进步是促进张家口市可再生能源产业健康发展的当务之急。一方面应着力提高可再生能源项目自身技术先进性和经济竞争性,另一方面应加快协调解决可再生能源项目并网消纳和送出问题。
三、工作目标
根据《能源局综合司关于做好张家口可再生能源示范区项目建设管理有关工作的通知》(国能综通新能〔2018〕54号)的要求,结合张家口市可再生能源发展基本情况及示范区2020年规划目标,开展示范区可再生能源发电项目筛选工作。本次项目筛选工作将在不超过示范区2020年光伏规划目标的前提下,以《河北省发展和改革委员会关于呈报张家口市可再生能源示范区推进示范工程建设实施方案的请示》(冀发改能源〔2017〕552号)所申报的20个示范工程项目、基于百兆瓦压缩空气储能系统的综合能源应用示范项目及涿鹿县可脱网运行的100%可再生能源多能互补黄帝城示范小镇项目为基础,对具备接入条件的项目,综合项目已开展前期工作深度、技术与产业先进性、项目创新性及示范性等因素进行筛选排序,并结合《河北省张家口市可再生能源示范区发展规划》规划目标及电网相关规划,合理确定可实施项目及其开发规模、开发时序,提出示范区可再生能源发电项目实施方案。在明确示范区建设和运行监测评估机制后,有序推进示范区可再生能源发电项目的建设,提高示范区可再生能源利用水平。
四、工作原则
(一)公平竞争、项目优选
建立示范区可再生能源发电项目筛选体系,营造比学赶超的市场化竞争氛围。针对各能源品种特性,采用技术类和经济类等筛选指标,纵向分类,横向比较,评判项目前期工作深度、工程设计方案、技术先进程度、项目方案合理性、成本效益,遴选出一批技术先进、成本优化的示范项目,促进科技创新成果转化,发挥市场在资源配置中的决定性作用。
(二)创新驱动、维度升级
建立强调技术创新、模式创新、体制机制创新的筛选方法,在筛选过程中,不仅考虑单体项目的技术可行性和经济合理性;同时,应从先进技术引领、绿色转型示范、京津冀能源协同发展等多维度评判项目先进性、创新性和示范性,提升可再生能源发展质量。
(三)规划引领、分步实施
根据《河北省张家口市可再生能源示范区发展规划》,规划期为2015—2030 年,其中近期为2015—2020 年,2020年可再生能源建设规模达到2000万千瓦,本筛选方案暂适用于近期2018—2020 年新建项目筛选工作。
五、工作程序
(一)筛选主体
在《河北省发展和改革委员会关于呈报张家口市可再生能源示范区推进示范工程建设实施方案的请示》(冀发改能源〔2017〕552号)所申报的20个示范工程项目、基于百兆瓦压缩空气储能系统的综合能源应用示范项目及涿鹿县可脱网运行的100%可再生能源多能互补黄帝城示范小镇项目中,对国网冀北电力有限公司在《国网冀北电力有限公司关于对张家口市可再生能源示范区示范项目电网接入系统条件的复函》、《国网冀北电力有限公司关于对张家口市可再生能源示范区新增示范项目电网接入系统条件确认的复函》、《国网冀北电力有限公司关于支持张家口市涿鹿县可脱网运行的100%可再生能源多能互补黄帝城示范小镇建设的复函》中确认的13个项目进行筛选排序。项目清单见附件。
(二)筛选工作流程
确认项目筛选工作方案→公开发布筛选文件→企业编制并递交申报材料→项目筛选排序→确定实施方案。各步骤依次为:
1. 确认项目筛选工作方案
河北省发展改革委确认项目筛选工作方案,并将确认的项目筛选工作方案报备能源局。此外,由张家口市发展改革委在张家口市人民政府网站对项目筛选工作方案予以发布,水电总院予以转发。
2. 公开发布筛选文件
水电总院根据河北省发展改革委确认的项目筛选工作方案,研究编制包括申报资格、评分标准、申报企业须知、资料格式等要求的项目筛选文件。由张家口发展改革委在张家口市人民政府网站发布项目筛选公告,水电总院予以转发,具备申报资格的企业可向水电总院报名,购买项目筛选文件,参与项目筛选。
3. 企业编制并递交申报材料
申报企业应按筛选文件要求编制对应项目申报文件,在指定时间和地点递交申报文件。具体申报文件递交要求将在递交申报文件前另行通知。
4. 项目筛选排序
项目筛选排序工作自企业递交申报文件截止后开始。筛选排序具体分为两个阶段,第一阶段为合格性评审,第二阶段为详细评审。
(1)合格性评审
合格性评审主要审核申报项目是否在筛选项目清单中、各申报投资企业递交的材料是否完整。
(2)详细评审
通过合格性评审的申报项目由专家根据评分标准进行客观评分并排序。
5. 确定实施方案
结合《河北省张家口市可再生能源示范区发展规划》规划目标、电网相关规划,以及张家口市可再生能源电力送出和消纳方案,依据专家筛选排序结果,由张家口市发展改革委提出项目实施方案,报河北省发展改革委审定后,由河北省发展改革委公示(网址:www.hbdrc.gov.cn),公示时间为5天。公众如对公示内容有异议,需在公示期间以实名书面写明事实依据和理由,反馈河北省发展改革委。实施方案确定后由河北省发展改革委报备能源局。
六、项目筛选标准
(一)项目基本要求
结合《河北省张家口市可再生能源示范区发展规划》及《河北省发展和改革委员会关于呈报张家口市可再生能源示范区推进示范工程建设实施的请示》,按照“先进性、创新性、示范性”的原则,本次示范工程项目应满足以下条件:
1. 申报企业应与具备筛选资格项目清单中的开发业主相对应,且不得变更。开发业主为联合体的,应明确各方权益比例,同时需有绝对控股方(业绩按权益考核),联合体入选后按申报权益比例注册合资公司,合资比例不得调整。
2.申报企业应承诺项目整个建设经营期不得进行变更和转让。
3.申报企业应承诺按照“先进性、创新性、示范性”的原则,严格按照项目建设方案有关工程技术指标实施项目建设,做好项目验收和运行工作,并接受相关方的监督和检查。
4.项目已开展土地利用、林地、环保、压矿、文物等颠覆性因素排查,不得位于基本农田、生态红线范围、自然保护区和规定其他不允许建设的范围。对于已取得相关职能部门支持性文件的优先考虑。
5.入选项目应承诺按照示范区可再生能源发电项目实施方案的时间及规模要求如期开展工作。对于未能如期开展工作的企业,取消其规模配置,此外该企业不得参与后续张家口市的可再生能源项目竞争或优选工作。
6.入选项目中涉及的风电建设规模,在2020年前建成的,按平价上网安排;在2020年后建成的,届时根据可安排建设规模统筹安排。
水电水利规划设计总院:按照河北省发展改革委的要求,提出项目筛选工作方案,公平公正地组织开展示范区项目筛选工作,并配合做好实施方案。
八、工作要求
1.公平公正。各参与组织项目筛选的人员要认真学习领会项目筛选有关文件要求,坚持竞争配置资源,不搞区别对待,对所有市场主体一视同仁、公平对待。
2.严格规范。在组织申报和筛选的各个环节,坚决做到政策严、操作严、纪律严、执行严和要求严。全部参与项目筛选排序人员接受监督,遵守廉政和保密要求。
九、时间安排
2018年7月20日前,公开项目筛选工作方案;7月25日前,张家口市发展改革委、水电水利规划设计总院发布项目筛选文件; 8月10日企业申报材料提交截止;8月15日前,完成项目筛选排序工作;8月20日前,张家口市发展改革委提出项目实施方案意见,并报送请示文件;8月25日前,河北省发展改革委审定项目实施方案,并在省发改委网站公示,公示时间为5天;8月31日前,下达张家口市示范区项目实施方案。
能源转型加速推进,大力发展新能源已经上升到国家战略高度。但由于新能源发展速度较快,电网面临较大并网接入和调峰消纳压力,局部地区新能源建设运行管理不完善、发展成效不清楚、数据价值未挖掘等问题突出,制约了新能源行业的快速发展。因此,亟需建立全面科学准确的新能源管理、监测、分析、服务平台,实现新能源服务模式和管理方法创新,构建服务新能源发展的长效机制,促进新能源高质量发展。
国网新能源云技术有限公司自2018年10月启动建设以来,抽调国家电网公司系统内外部专家,健全项目组织,细化责任分工,打造360余人的柔性工作团队,召开协调推进会200余次,开展需求调研150余次,通过构建全环节、全覆盖的新能源数据体系,建立横向协同、纵向贯通的全过程闭环管理体系,开发小娜在线计算和预警功能,对外优化营商环境,在仅不到10个月的时间内,完成“资源分布、环境承载、规划计划、厂商用户、电源企业、电网服务、用电客户、电价补贴、供需预测、储能服务、消纳计算、技术咨询、法规政策、辅助决策、大数据服务”15个功能平台。
新能源云从示范效应来看,一是打造新能源服务共享平台,有效促进行业提质增效。二是构建共享服务新生态,切实服务新能源高质量发展。三是构建新能源服务新模式,加快培育新能源发展新动能。(国网新能源云技术有限公司供稿)
从经济效益来看,一是打通内外部专业壁垒,有效促进管理提质增效。二是降低新能源建设运营成本,助力行业快速 健康 发展。三是提供线上全流程服务,助力新能源企业复工复产。
从 社会 效益来看,服务《可再生能源法》落地实施,支撑政府制定能源电力规划、编制政策文件等,支持新能源的大规模应用,推动能源生产与消费革命。
同时,实现国家电网公司经营区全覆盖,接入新能源场站157万余座、装机容量3.6亿千瓦,服务企业超8000家,带动产业链上下游近十万家大中小企业融通发展,直接或间接带动就业超120万人。
未来,我们将继续以“服务国家能源安全战略、服务国家能源转型、服务新能源科学发展、服务我国可再生能源法、服务政府和智库决策、服务广大用户”为目的,以“建设中国特色国际领先的新能源数字经济平台”为目标,建立“横向协同、纵向贯通”和“全环节、全贯通、全覆盖、全生态、全场景”的新能源开放服务体系,到2025年,基本建成具有中国特色国际领先的新能源数字经济平台;到2035年,全面建成具有中国特色国际领先的新能源数字经济平台。