请问风电、太阳能等新能源可以直接并入电网么?有哪些技术问题需要解决呢?如何调度、调峰呢?怎么保证安全性呢?

水平轴风力发电机一般分为高传动比双馈型、直驱永磁型和半直驱型(就是前两种类型的中和),升力型、阻力型的划分一般是用在垂直轴风力机的。我默默地去百度了一下,水平轴的升力型风力机比阻力型貌似是要转得快些,所以一般是采用升力型的(升力型和阻力型的概念在水平轴里好像不怎么用啊)。

虽然了解的不多,但是既然 @ 我了就也说两句……

风轮转速是比较低的,永磁直驱型没有齿轮箱,直接通过传动轴带动发电机,所以发电机的极对数就要多,极对数越多磁缸就越大,直径就越大喽。

首先总的来说,对付这种出力不可控的能源,基本的处理方式就是当成负的负荷,和对付负荷波动的处理方式是一样的。对于分钟到小时级的波动,预测出力曲线,然后对应提前安排好常规机组的出力。不过可能很多人不知道的是,目前对风力和阳光的预测精度还远不及对负荷的预测,据说目前风电出力预测准确度到80%就算很高的了,而负荷预测准确度可以到95%以上。而对于秒级到分钟级的波动,需要常规机组的自动装置进行跟踪,这就比较考验常规机组的调节速度,这也是国内比欧美最弱的地方:常规电源数量不足组成不好。欧洲部分国家甚至有负荷2倍的装机容量,而我们前几年还在缺电;欧美有天然气电站,几分钟就能在0出力和满发之间条件,而我们基本上是大煤电
,调节时间是小时级的,还不能下到满出力的50%以下,像大型风电要入网的话基本上要配4倍容量的煤电才能保证稳定运行。不具有足够的配套常规电源是国内大型风电接入受阻的重要原因之一。

谢邀……问题是我不是搞发电的,和风电更是差了几公里,所以我就不多说什么了。

然后对于这种家庭级的新能源分布式发电设备,我觉得其实应该问题不大,按照现在城市的楼房密度,能装的分布式发电设备功率应该大不到会影响电网稳定的程度,而且如果是光伏的话也不会有反调峰(用电少时反而出力大)的效果。如果电网公司反对,我个人猜想是反对像国外那样好几倍的返给用户钱。我个人也认为那种返好几倍的做法国外有钱玩玩,国内还是别学了……光伏在全寿命期能不能返还制造它用的能量都还存疑(比较好的估计都在十几年的数量级),如果经济上也不划算,确实没必要大量推,这种情况下还推就是在烧钱。目前看的话国内的实例中居民售电电价都也就是略高于电厂售电电价,这样做电网公司没理由反对,不过我觉得更好的机制应该是实时电价,这样能鼓励用户的设备参与电网调峰,不过搞实时电价
还有些别的问题,不细说了。

倒是关于 分布式发电的问题,倒是有些话可以说。

最后针对新闻里面的天然气说一句,普通用户装天然气发电如果是为了发电回馈电网,那就纯粹是添乱……本来现在就是因为天然气不多、要保证居民用气,才不搞天然气发电,如果有多余的天然气可供发电,大型电站的效率和对于电网的调节效果都比个人装的小发电机好多了……

电力系统很基本的一个特点:因为至今没有在大容量电能储存技术上得到突破,也就是说电能不可能大规模储存。因此电力系统要求任一时刻必须供需平衡,发多少电就要用多少,反过来需要多少就必须发多少。当然实际中由于各种器件都是非线性的,因此多多少少会有一点不平衡,但这是暂态分析和继电保护的内容,从宏观的角度来说,可以理解为电网是瞬时响应的,其每一个部分每一时刻都是必须平衡的。电发多了用不出去,就会电压升高,保护设备动作,跳闸(否则就是电压过高烧毁设备);电发得不够,发电机就会超负荷工作,保护设备动作,切机、跳闸(否则就是功率过高把发电机烧毁——当然很多时候也可以用爆炸来形容,反正那么大一坨铁壳子飞出去在水泥墙上砸出大洞来这种事情,怎么命名随便)

既然@我
了两次,我就依你的问题依次表达下我的看法(PS:我其实走的不是这个方向恩,只是偶尔了解下发电方面的知识)

明白这个最基本的前提后,新能源分布式发电存在的问题就很好理解了:

1、请问风电、太阳能等新能源可以直接并入电网么?可以并入电网,但不是直接。因为风电由很多受很多因素左右如季节,每天的时间等,需要微机进行控制。发出来的是交流电,经过升压可以并网。太阳能发出的是直流电,并网就需要逆变升压,受天气影响大。貌似一般都是用蓄电池进行了储存的。并网比较麻烦在于频率啥的要有严格的误差,超出了就不行。还有一些其他参数都要符合。

1.
新能源等,都有一个很严重的问题:供应不稳定。风电农场没风的时候,怎么办?太阳能发电,阴天、刮风下雨的时候,怎么办?这就涉及到负荷平衡的问题。当这些新能源设备还只是少量并网的时候,影响并不大;电网负荷无时无刻都在变化(随手开灯、关空调等等),负荷大多可以互相抵消,而厂端的机组也时时刻刻都在进行调整。但是万一像盐城风电农场那样规模的并网后,一会有风一会没风的话,那就……

2、有哪些技术问题需要解决呢?个人看法就是持续性和效率。持续性比价好理解,就是都受季节影响大,不像火力发电,平稳,常年都可以全负荷运行。效率是指风和太阳能的利用率。据我所知,这两项指标都还比较低。尤其是风能。

2.
电网中各种机组的调节能力不一样,像百万千瓦级的火电厂、或者核电厂的机组,基本上很难调整出力,因此这些大型机组通常都是承担基础负荷的部分。小型一些的火电机组,比如20万、30万千瓦级的,调节能力就快得多,可以在数十分钟甚至十几分钟内完成调整,因此这些机组往往承担着热机调节负荷的责任。问题是,通常来说,越大型的机组,效率越高(最简单的举个例子,维护20W千万的小锅炉要用的照明设备,用在100万千万的锅炉上的设备也可以,对吧)。而火电机组通常都是额定负载下效率最大——因为这些设备就是按照额定要求来设计的。结果问题来了,为了照顾这些政治正确的新能源大爷们,一群小火电哼哧哼哧地烧着锅炉,就是不出全力,只是因为要随时候命,这白白浪费掉的煤和石油,是不是真的划算……

3、如何调度、调峰呢?如果非并网不可,那么调度调峰一般是交给水电厂解决的。如果用风电,太阳能电调节的话,感觉和水电调节差不多,无非就是增加一些控制设备。如果这样的话,输出将不再是并网许可的电能指标了,复合了需要修正的一些其他指标的数据。不过,水电调节才是最优。

3.
电网中目前调节速度最快的当数水电机组。一般水电机组可以在一分钟之内从停机状态转入额定满负荷运载,而大型水电机组,也不过几分钟到十几分钟(我记得新安江水电站是五分钟,不过有部分原因是设备比较老了,速度有限)。目前水电也是最干净的能源,比核电站还好,但就因为要照顾这些不知道什么时候耍大牌的新能源大爷们,一群水电站开闸放水,就是在随时候命,这…………(好吧还有绿色和平的同学们,那些人我就不多说了,就一句话,有种就别用电,以及所有用电制造的产品。)

4、怎么保证安全性呢?一般风电,太阳能都是在人口密度不大的地方进行。但发电的角度没什么好注意的,几乎都是无人看管,全自动的。安全性可能就在于进线处,线的数量会比较多。

  1. 以及@zhongjl
    所提及的,谐波、电压跌落、闪变,等等,这都会是令供电部门一个头两个大的事情。不要以为谐波什么的很好对付,这不是51单片机上电源管脚加个小电容就OK,到220V的民用线路上的谐波,那就是经常鸡飞狗跳喜闻乐见的事情,到了20kV甚至更高,那就是要抓头发的了。当然谐波的讨厌,就非要认真去读书不可了,或者亲身爆掉几只MOS管、几个电解电容也行。

5、另:目前,在国内外,新能源并网的发展、建设情况如何呢?发展情况我不清楚,不过几乎能肯定的是,肯定有很好的发展前景。现在不都在发展环境友好型么,火电优势应该会降下来。夏天现在这么热,太阳能没准以后会很火爆。

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