引言

隨著我國經濟的快速發(fā)展,經濟增長與資源耗費和環(huán)境污染之間的矛盾愈發(fā)突出,自然資源的可持續(xù)利用已成為經濟社會持續(xù)發(fā)展的關鍵,經濟再生產越來越依賴于自然生態(tài)環(huán)境的優(yōu)化和再生產。太陽能光伏電站和風力發(fā)電場的建設,正是把保護環(huán)境、優(yōu)化生態(tài)與提高效率、發(fā)展經濟統(tǒng)一起來,促進了資源的可持續(xù)供給。

本工程的建設有利于在持續(xù)利用資源的基礎上,實現經濟效益最大化、生態(tài)效益最大化和社會效益最大化,是發(fā)展地區(qū)綠色經濟的需要。

1電網現狀介紹

清遠電網外聯廣西桂林,是西電東送的主要落點之一。目前全社會用電量180億kw·h,用電最高負荷320萬kw。福海光伏電站及福山(慧光）風電場地處清遠"三連一陽"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、風電、光伏等清潔能源,裝機容量一百多萬千瓦。

2光伏和風電出力擬合研究

2.1福海光伏電站出力情況

福海光伏電站為擬建光伏項目,裝機容量50MWp。根據對光照的研究資料,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系較為緊密,月平均出力最大值出現在夏季,為25MW左右,但是全年最大出力值出現在秋冬季,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）,最大出力系數約為裝機容量的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）,最大出力系數約為裝機容量的61%。

2.2連州福山(慧光）風電場出力情況

連州福山(慧光）風電場已建成投運,包含福山風電場及慧光風電場兩期工程,總裝機規(guī)模為100MW。根據風電場運行數據,福山(慧光）風電場年出力曲線如圖4所示,風電最大出力出現在冬季。

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

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

2.3風光擬合出力

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

圖7冬季風光擬合出力模擬曲線

3電力送出及接入點分析

從清遠全市電力平衡情況看,除豐水期外,清遠220kV及以下電網總體呈現電力缺額現象,110kV電網則存在大量電力缺口。因此,福海光伏電站項目電力可全部在清遠市電網消納。從"三連"電力平衡結果來看,各種方式下均存在電力盈余。從連州電力平衡結果來看,冬大方式連州各電壓等級電網均存在電力缺額,其他方式存在電力盈余,豐小方式下電力盈余達到最大。

圖8夏季風光擬合出力模擬曲線

為簡化電網接線,綜合項目裝機規(guī)模、出力特點升壓站建設型式,結合項目地理位置和送電方向,考慮福海光伏電站項目以110kV一級電壓等級接入系統(tǒng)。結合線路輸送容量和風電場最終規(guī)模、接入系統(tǒng)電壓等級,考慮連州福海光伏電站最終送出線路為一回。結合福海光伏電站送電方向和接入系統(tǒng)電壓等級分析,連州福海光伏電站宜就近接入近區(qū)的連州電網:從連州市220kV及以下電網以及福海光伏電站的地理位置來看,可考慮直接接入福山風電升壓站。

4研究的必要性及意義

本項目充分利用連州市當地的太陽能資源建設光伏電站,發(fā)出綠色無污染電力。經過對風力和光伏發(fā)電的出力研究,考慮電網的承受能力,選擇技術經濟性最優(yōu)的風光同時送出方案,改善當地電力系統(tǒng)的能源結構,實現電力供應的多元化,提高電網中可再生能源發(fā)電的比例,優(yōu)化電源結構,推動社會和經濟的可持續(xù)發(fā)展。