浅析电力电子技术在电力系统应用及发展趋势(2)
北极星电力网技术频道  
作者:周泓程
2012/8/23 12:21:45
(2)风力发电。我国风能资源的总储量也非常巨大,10m高度层的风能资源总储量为32.26亿kW,实际可开发2.53亿kW。风力发电是中国发展最快的发电技术。仅2006 年一年新增装机容量就增长一倍。中国已经建成了100多个风电场,2006 年共安装1450 台风机,新增总装机容量达到1.3GW,占全球新增装机的8.9%。截至2006年,风电装机容量260万kW,占全国装机容量的0.42%。中国风电装机容量增长次于德国、美国、西班牙和印度,居世界第五位,发电装机规模从2004年的第十位升至2006年的第四位,其发展速度已经居世界第二位。目前风能发电存在“发得出电、送不出电”的问题。2008年,1200万kW装机容量,仅有800万kW装机容量入网,因电网因素导致的装机容量浪费就有200万kW,从技术层面上解决风力发电的不稳定性及并网正是电力电子技术创新发展的一个重要领域。
(3)太阳能发电。我国幅员辽阔,太阳能资源也是十分丰富,主要分布在西部地区和东南地区(见表2)。2/3国土面积日照时数在2200h以上,年均辐射量约为5900mJ/m2。中国太阳能热水器利用居世界首位,热水器保有量一直以来都占据世界总保有量的一半以上,到2006年,中国太阳能热水器年生产能力已超过1800万平方米,运行保有量达到9000万平方米。我国光伏产业近年来发展迅速,其中的太阳能电池生产近年来发展速度惊人,引起世界瞩目。截止2006年生产光伏电池369MW,生产能力1200MW,在世界上排在第三位。大功率太阳能发电,不管使用独立或并网的系统,都需要利用最大功率跟踪功能的逆变器将太阳能阵列发电的直流电转化成交流电,太阳能发电和并网离不开电力电子技术的支持。
表2 中国太阳能资源其分布
分类 | 全年日照时数(h) | 辐射量(mJ/cm2.年) | 分布区域 |
1 | 3200~3300 | 670~837×104 | 青藏高原、甘肃北部、宁夏北部、新疆南部 |
2 | 3000~3200 | 586~670×104 | 河北西北部、山西北部、内蒙古、甘肃中部、青海东部、西藏东南部、新疆南部 |
3 | 2200~3000 | 502~586×104 | 山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西、广东、福建、江苏、安徽 |
4 | 1400~2200 | 419~502×104 | 长江中下游、福建、浙江、广东部分地区 |
5 | 1000~1400 | 335~419×104 | 四川、贵州 |
(4)我国火力发电占整个发电系统的比例在80%。未来新能源发电比例增大,火力发电所占比例会有所下降,但其主导地位将不会改变。发电环节涉及多种设备,其耗电量能占到发电总量的8%;其中风机水泵的耗电量占设备总耗电量的65%,使用低压或高压变频器,让风机、水泵变频调整,可以大量节约能源。大型发电机广泛采用静止励磁控制,省去励磁机这个中间惯性环节,可以实现快速调节。
2.2电力电子技术支持大电网建设
“大电网”是由多个地方电网或大区电网互联而成的互联电力系统。具有超高压交流输电网、特高压交流输电网以及特高压直流输电网,高压直流输电网构成分层、分区、结构清晰的现代电力系统。提高电压等级,可降低线损耗,改善电力系统的稳定性;远距离、大容量输电技术的发展,对合理利用自然资源、优化配置、有利于全国范围内经济社会的均衡发展。柔性交流输电系统(FACTS)是综合利用现代电力电子技术、微电子技术、通讯技术和现代控制技术对电力系统的潮流和参数进行灵活快速调节控制,增加系统可控度与提高输电容量的交流输电系统。用于配电系统柔性交流输电技术为用户电力技术CPT,而电力电子技术是FACTS和CPT共同的技术基础。
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