引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與資源耗費(fèi)和環(huán)境污染之間的矛盾愈發(fā)突出,自然資源的可持續(xù)利用已成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵,經(jīng)濟(jì)再生產(chǎn)越來(lái)越依賴于自然生態(tài)環(huán)境的優(yōu)化和再生產(chǎn)。太陽(yáng)能光伏電站和風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的建設(shè),正是把保護(hù)環(huán)境、優(yōu)化生態(tài)與提高效率、發(fā)展經(jīng)濟(jì)統(tǒng)一起來(lái),促進(jìn)了資源的可持續(xù)供給。

本工程的建設(shè)有利于在持續(xù)利用資源的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化、生態(tài)效益最大化和社會(huì)效益最大化,是發(fā)展地區(qū)綠色經(jīng)濟(jì)的需要。

1電網(wǎng)現(xiàn)狀介紹

清遠(yuǎn)電網(wǎng)外聯(lián)廣西桂林,是西電東送的主要落點(diǎn)之一。目前全社會(huì)用電量180億kw·h,用電最高負(fù)荷320萬(wàn)kw。福海光伏電站及福山(慧光）風(fēng)電場(chǎng)地處清遠(yuǎn)"三連一陽(yáng)"片區(qū)中的連州市,屬于粵北地區(qū)較大的清潔能源送出基地,擁有水電、風(fēng)電、光伏等清潔能源,裝機(jī)容量一百多萬(wàn)千瓦。

2光伏和風(fēng)電出力擬合研究

2.1福海光伏電站出力情況

福海光伏電站為擬建光伏項(xiàng)目,裝機(jī)容量50MWp。根據(jù)對(duì)光照的研究資料,光伏電站年擬出力曲線如圖1所示,由圖可知,光伏電站出力與天氣聯(lián)系較為緊密,月平均出力最大值出現(xiàn)在夏季,為25MW左右,但是全年最大出力值出現(xiàn)在秋冬季,為32.5MW。

光伏電站冬季典型日出力曲線如圖2所示,由圖可知,最大出力為33.0MW(發(fā)生在11:00左右）,最大出力系數(shù)約為裝機(jī)容量的66%。

光伏電站夏季典型日出力曲線如圖3所示,由圖可知,最大出力為30.1MW(發(fā)生在12:00左右）,最大出力系數(shù)約為裝機(jī)容量的61%。

2.2連州福山(慧光）風(fēng)電場(chǎng)出力情況

連州福山(慧光）風(fēng)電場(chǎng)已建成投運(yùn),包含福山風(fēng)電場(chǎng)及慧光風(fēng)電場(chǎng)兩期工程,總裝機(jī)規(guī)模為100MW。根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù),福山(慧光）風(fēng)電場(chǎng)年出力曲線如圖4所示,風(fēng)電最大出力出現(xiàn)在冬季。

風(fēng)電場(chǎng)冬季典型日出力曲線如圖5所示。風(fēng)電場(chǎng)冬季典型日出力曲線顯示,連州福山(慧光）風(fēng)電場(chǎng)冬季最大出力為91MW(發(fā)生在08:00左右）,出力系數(shù)為裝機(jī)容量的91%,全天平均出力系數(shù)為87.6%:08:00一17:00平均出力為87.8MW,白天平均出力系數(shù)約為87.8%。

風(fēng)電場(chǎng)夏季典型日出力曲線如圖6所示。風(fēng)電場(chǎng)夏季典型日出力曲線顯示,連州福山(慧光）風(fēng)電場(chǎng)夏季最大出力為80MW(發(fā)生在19:00左右）,出力系數(shù)為裝機(jī)容量的80%,全天平均出力系數(shù)為46.2%:08:00一17:00平均出力為42MW,白天平均出力系數(shù)約為42%。

2.3風(fēng)光擬合出力

根據(jù)連州福山(慧光）風(fēng)電場(chǎng)和福海光伏電站出力情況,擬合折算風(fēng)光出力情況,冬季典型日聯(lián)合模擬出力曲線如圖7所示,夏季典型日聯(lián)合模擬出力曲線如圖8所示。結(jié)合模擬疊加出力曲線情況,在風(fēng)光互補(bǔ)送出情況下,冬季聯(lián)合出力最大值出現(xiàn)在白天,總出力為121.7MW,光伏出力為33MW(出力系數(shù)為66%）,風(fēng)電出力為88.7MW(出力系數(shù)為88%）:夏季聯(lián)合出力最大值出現(xiàn)在晚上,總出力為80.4MW,均為風(fēng)電出力(出力系數(shù)為80%）。

圖7冬季風(fēng)光擬合出力模擬曲線

3電力送出及接入點(diǎn)分析

從清遠(yuǎn)全市電力平衡情況看,除豐水期外,清遠(yuǎn)220kV及以下電網(wǎng)總體呈現(xiàn)電力缺額現(xiàn)象,110kV電網(wǎng)則存在大量電力缺口。因此,福海光伏電站項(xiàng)目電力可全部在清遠(yuǎn)市電網(wǎng)消納。從"三連"電力平衡結(jié)果來(lái)看,各種方式下均存在電力盈余。從連州電力平衡結(jié)果來(lái)看,冬大方式連州各電壓等級(jí)電網(wǎng)均存在電力缺額,其他方式存在電力盈余,豐小方式下電力盈余達(dá)到最大。

圖8夏季風(fēng)光擬合出力模擬曲線

為簡(jiǎn)化電網(wǎng)接線,綜合項(xiàng)目裝機(jī)規(guī)模、出力特點(diǎn)升壓站建設(shè)型式,結(jié)合項(xiàng)目地理位置和送電方向,考慮福海光伏電站項(xiàng)目以110kV一級(jí)電壓等級(jí)接入系統(tǒng)。結(jié)合線路輸送容量和風(fēng)電場(chǎng)最終規(guī)模、接入系統(tǒng)電壓等級(jí),考慮連州福海光伏電站最終送出線路為一回。結(jié)合福海光伏電站送電方向和接入系統(tǒng)電壓等級(jí)分析,連州福海光伏電站宜就近接入近區(qū)的連州電網(wǎng):從連州市220kV及以下電網(wǎng)以及福海光伏電站的地理位置來(lái)看,可考慮直接接入福山風(fēng)電升壓站。

4研究的必要性及意義

本項(xiàng)目充分利用連州市當(dāng)?shù)氐奶?yáng)能資源建設(shè)光伏電站,發(fā)出綠色無(wú)污染電力。經(jīng)過(guò)對(duì)風(fēng)力和光伏發(fā)電的出力研究,考慮電網(wǎng)的承受能力,選擇技術(shù)經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)的風(fēng)光同時(shí)送出方案,改善當(dāng)?shù)仉娏ο到y(tǒng)的能源結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)電力供應(yīng)的多元化,提高電網(wǎng)中可再生能源發(fā)電的比例,優(yōu)化電源結(jié)構(gòu),推動(dòng)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。