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学术快报 | 何为分散式风电?

 勇敢的心8616 2023-11-03 发布于山东

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导读

“说工程的事,涨学术的劲”。围绕社会公众对能源电力知识的兴趣点,《南方能源建设》微信公众号推出科普前沿的能源电力“黑科技”及行业发展相关知识,助力清洁低碳、安全高效能源体系建设,为早日实现碳达峰、碳中和作出贡献。

近日,《南方能源建设》2021年第2期分散式风电栏目发表了国家能源集团国华能源投资有限公司 吴晓平 专家撰写的“利用闲置地块开发分散式风电的风机选址与选型研究”。这里编辑部基于分散式风电技术论文,为读者盘点分散式风电的显著特征和产业前景,同时介绍广东省首个电厂侧分散式风电项目“汕尾红海湾电厂分散式风电场”。


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何为分散式风电?

自2010年《可再生能源发展“十二五”规划》首次提出“集中式与分布式能源并重”理念后,分散式风电概念便逐步形成。

分散式风电是结合我国国情而提出的一种风电分布式开发模式。其位于负荷中心附近,以就地消纳为主,并采用多点或单点接入、统一监控的并网方式;接入电压范围为10 ~ 110 kV等级,直接接入当地的配电变电站,原则上不新建高压送出线路和110 kV、66 kV 变电站,并尽可能不新建其他等级的输变电设施;单个项目总装机容量一般不超过50 MW,以不影响电网安全运行为前提,统筹考虑各电压等级的接入总容量。

按照分散式风电并网仅考虑在110 kV、( 66) 35 kV 和10 kV 几个电压等级已经运行的配电设施就近接入的要求,风电场接线方式可分为无主升压站方式,即风电场集电线直接以10 kV 或35 kV 接入系统;有主升压站方式,即风场经10 kV 或35 kV 电压汇聚,升压至110 kV 或66 kV 后接入电网相应电压级的降压站。

与集中式风电项目不同,分散式风电项目具有“就地消纳、多点接入、集中监控”的显著特征:

分散式风电靠近负荷中心,易于就近消纳。与远距离输电要求不同,分散式风电布局分散化,注重多点开花,自点向面延伸,可充分利用现有电力设施。

规模小型化,小容量多点接入低电压配电系统,高效灵活。相较于集中式风电,分散式风电具备不占核准指标、占地面积小、建设周期短、一般不新建升压站,距离接入站较近,能节省输配电设备费用;可有效降低远距离输电损耗,改善电网末端的电能质量,投资规模小等优点,有助于吸引民间资本参与风电项目开发,带动投资主体向多元化发展。

控制智能化,按照“无人值班”的原则建设一套风电场控制系统,可充分降低运维成本。

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分散式风电东南飞,跻身下一个风口

随着“十四五”的到来与“3060”战略的全面推动,遵循因地制宜、清洁高效、就地利用原则,位于用电负荷中心附近,不以大规模远距离输送电力为目的,就近接入电网并在当地消纳的分散式风电项目正在迎来前所未有的广阔发展空间。

目前,技术的成熟,政策的完善,成本的降低,盈利模式的开启,这些逐渐积累起来的条件为风电规划出了一条“捡碎金子”的道路。这也意味着,风电产业无法再适应一味的大刀阔斧,而是逐渐开始“精雕细琢”,从细微处寻发展,这也正是分散式风电的发展模式。

业内专家认为,分散式风电尤其适合在中东南部地区的风电薄弱地区发展。分散式风电开发能够更好地匹配中东南部的自然条件特点,以配网负荷和接入条件确定建设规模,可根据外部建设环境进行灵活设计,对土地依赖程度较低。目前,中东南部的分散式风电已经显现出巨大开发潜力。从市场前景看,中东南部是我国经济发达地区,总能耗超过全国的一半,因而也是我国推进能源转型的重点区域。大力发展分散式风电,可以加速能源转型进程,并带动当地经济发展。

要政策有政策,要市场有市场,要技术有技术,分散式风电顺应了分布式能源发展趋势,是风电产业发展到一定阶段的必然结果,将成为下一个产业风口。

广东省首个电厂侧分散式风电项目

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2021年1月,中国能建广东院与广东红海湾发电有限公司签署汕尾市红海湾电厂分散式风电场设计采购合同。

这是广东省首个火力发电厂分散式风电项目,对推动广东省“十四五”期间分散式风电建设具有重要的示范带动意义。

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项目位于广东汕尾红海湾经济开发区白沙湖畔、红海湾发电厂内,核准总装机容量15兆瓦,一期装机容量10.8兆瓦,安装3台3.6兆瓦风力发电机组。作为电厂内分散式风电项目,它利用电厂自有土地建设,将有效提高厂内土地资源和风能资源的利用率,成为能源供应的有效补充,进一步优化电源结构。项目同时是一次传统火电和分布式新能源的深度融合,按照“无人值班”的原则建设一套风电场控制系统,充分降低运维成本,提升了清洁化、智能化水平。

值得一提的是,红海湾电厂一期工程由中国能建广东院勘察设计,现已建成600兆瓦和660兆瓦机组各两台,总装机容量为2520兆瓦,成为粤东和粤中地区500千伏联络线重要电源支撑点和广东省骨干电源之一。

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由分散式风电项目创新转化生产力带来的可再生资源利用、生态环境保护、地区经济发展优势,必将推动风电应用场景、供配电模式和新能源供需的全面增长,创造越来越多的经济效益和社会效益。

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利用闲置地块开发分散式风电的风机选址与选型研究

作者:吴晓平 ✉

单位:国家能源集团国华能源投资有限公司

作者简介:吴晓平,男,高级工程师,硕士,2005年开始从事风电、光伏等新能源行业,曾在国华能源投资公司工程建设部招标采购专员、规划发展部项目开发专员,后调任国华能源投资公司吉林黑龙江公司副总经理,2017年任国华能源投资公司广东分公司副总经理负责项目开发、建设、生产及安全工作,2021年调国家能源集团国华能源投资有限公司规划发展部任二级业务经理,主要从事风电、光伏等新能源行业管理工作

论文摘要目的 华南区域陆上集中式风电项目已得到广泛开发,充分利用村镇或厂区周边闲置地块发展分散式风电项目已然兴起,低风速分散式风电有望为国内风电市场带来新的增量空间。分散式风电机位选址正确与否,将直接影响电站的经济效益。由于村镇或厂区周边闲置地块一般没有实测风资源数据支持,这对分散式风电场开发、风机点位选址及风机选型提出了较大的挑战。 方法 文章提出了先找负荷、再选场址,通过利用风资源气象资料,分析选择出最佳风机机位的思路。 结果 研究表明:以南方某分散式风电场设计为例,通过采用文章提出的分散式风电选址与风机选型思路,充分利用了厂矿周边闲置土地,得出选用3台100 m高轮毂3.X抗台型风机的优化设计建议。 结论 所提分散式风电选址与风机选型的思路是正确并有效的,可为实际应用提供指导。

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部分素材来源:能源逻辑微信号、中国能建广东院

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