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风电并网相关问题的研究(1)

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2012/8/6 11:30:38   

  所属频道:  风力发电    关键词:  风电并网 风力发电

一:国内外风电发展的现状

作为一种新型的可再生能源, 现代风力发电产业在20世纪80年代初始发于美国加利福尼亚州。风力发电具有环境友好、技术成熟、全球可行的特点, 并且具有超过20年的良好运行记录, 越来越被人们所认可。随着全球气候持续变暖, 无论是在发展中国家还是发达国家都开始大力发展风电。

1、国外风力发电发展概况:

20世纪初,法国出现了第一台用现代快速风轮驱动的发电机。到了20世纪30年代,各国已开始研制中型、大型风力发电机。1973年由于受到“石油危机11的冲击,许多发达国家都在探索能源多样化的途径,以解决石油资源日益枯竭的问题。

能源危机的出现使得人们对新能源技术越来越感兴趣。许多的个人和政府机构都参与到了新能源事业中。当时的美国能源部(Department of Energy)资助了许多风能项目,并向企业提供试验设备。19世纪80年代,美国联邦政府和州政府出台了关于风力发电机设备减免税的政策,刺激了美国本士风力发电事业的发展。

从1990年到1996年间,全世界范围内安装的总风力发电机容量每年增长20%以上。国际能源署估计全球风力发电机总安装容量将会从1990年的200。兆瓦增加到2000年底的12000兆瓦。1997年,德国的总装机容量己达到2000兆瓦,超过了美国跃居世界首位。到21世纪初,风能依旧是世界上发展最快的能源。据新华社报道,2002年8月8日,德国下萨克森州一批新建风力发电设备投入运营,德国的风力发电机组的总装机容量己经超过1万兆瓦,占全球的一半左右。

据全球风能协会(GWEC)公布的数据,2008年全球新增风电总投资达475亿美元,新增装机容量达27.26 GW,比上年增长36%。目前,全球风电总装机容量累计已达121.19GW,与2007年相比增长了30%。近几年,全球总装机容量快速增长,预计至2010年,风电总装机容量将达190 GW,将满足全球12%的能源需求,并减排CO2达1×1010t。据世界能源委员会预测,2020年全球的风电总装机容量将达到474 GW。

全球共有40多个国家使用风力发电,其中2008年各国在新增装机容量中的占有率如图1所示。

图12008年各国在风电新增装机容量中的占有率

2、中国风力发电发展现状:

我国幅员辽阔,海岸线长,风能资源比较丰富。根据全国900多个气象站陆地上离地10m高度资料进行估算,全国平均风功率密度为100W/m2,风能资源总储量约32.26亿kW,可开发和利用的陆地上风能储量有2.53亿kW,近海可开发和利用的风能储量有7.5亿kW,共计约10亿kW。如果陆上风电年上网电量按等效满负荷2000小时计,每年可提供5000亿千瓦时电量,海上风电年上网电量按等效满负荷2500小时计,每年可提供1.8万亿千瓦时电量,合计2.3万亿千瓦时电量。

1986年建设山东荣成第一个示范风电场至今,经过近20多年的努力,风电场装机规模不断扩大截止2004年底,全国建成43个风电场,安装风电机组1292台,装机规模达到76.4万kW,居世界第10位,亚洲第3位。另外,有关部门组织编制有关风电前期、建设和运行规程,风电场管理逐步走向规范化。

2006年到2010年。“十一五规划”期间全国新增风电装机容量约300万千瓦,平均每年新增60~80万千瓦,2010年底累计装机约400~500万千瓦。提供这样的市场空间主要目的是培育国内的风电设备制造能力,国家发展改革委于2005年7月下发文件,要求所有风电项目采用的机组本地化率达到70%,否则不予核准。此后又下发文件支持国内风电设备制造企业与电源建设企业合作,提供50万千瓦规模的风电市场保障,加快制造业发展。

目前国家规划的主要项目有广东省沿海和近海示范项目31万千瓦;福建省沿海及岛屿22万千瓦;上海市12万千瓦;江苏省45万千瓦;山东省21万千瓦;吉林省33万千瓦;内蒙古50万千瓦;河北省32万千瓦;甘肃省26万千瓦;宁夏19万千瓦;新疆22万千瓦等。目前各省的地方政府和开发商均要求增加本省的风电规划容量。

2020年规划目标是2000~3000万千瓦,风电在电源结构中将有一定的比例,届时约占全国总发电装机10亿千瓦容量的2~3%,总电量的1~1.5%。

2020年以后随着化石燃料资源减少,成本增加,风电则具备市场竞争能力,会发展得更快。2030年以后水能资源大部分也将开发完,近海风电市场进入大规模开发时期。

二:风电并网的问题及研究现状

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