水電對間歇性風電與光伏發電的調節補償性能研究

《水電對間歇性風電與光伏發電的調節補償性能研究》是依託清華大學，由馬吉明擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：水電對間歇性風電與光伏發電的調節補償性能研究
• 依託單位：清華大學
• 項目負責人：馬吉明
• 項目類別：面上項目

項目摘要

可再生能源的開發利用是能源發展的方向。梯級水電站群因為其巨大的儲蓄能力和良好的調節性能，可以對間歇性風電、光伏發電的大規模開發利用提供有力的支撐。本研究將結合西北地區富集水能、光能及風能資源的特點，依託黃河上游梯級水電站群，研究水電對間歇性風電、光伏發電的調節補償性能，為此，將研究建立梯級水電站群調度及調峰模型，區域風電、光伏發電輸出功率預測模型，負荷分配最佳化模型，從而構建出水電與間歇性電力之間的耦合互補框架，以增強和最佳化水電的補償性能，平抑風電、光伏發電的不穩定性，平穩其波動出力過程，增大入網率；結合電網規劃，計算黃河上游水電群對本區域間歇性電力的極限支持能力，分析風、光、水電在電力系統中的合理比例；此外，為平衡間歇性電力的多餘出力，將進一步研究儲能模式、估算蓄能容量。本研究將有益於重新定位、認識水電的作用，有益於我國基地式大規模開發水電、間歇性風電和光伏發電。

結題摘要

可再生能源發電得到世界各國的重視，我國可再生能源水電、風電與光伏發電的裝機容量居世界前列。研究主要集中於水電對間歇性風電與光伏發電的調節與補償工作，所結合的地區為西北地區，特別是青海地區。西北地區具有豐富的水電資源、光照資源與風力資源，也是我國綠色可再生能源開發最集中的地區。鑒於風力發電與光伏發電具有隨機性、不穩定性及非連續性，必須利用其它電源對其調節補償，水電就是性能優越的調節補償電源。研究收集了黃河上游34座水電站、漢水上4座梯級電站的資料及河段水文資料，收集了青海地區的間歇性電力發展資料；建立了黃河水庫群聯合調度計算的模型、水電可調節電量的理論模型；計算獲得了黃河梯級逐月的水電調峰比例、可調節電量，以及漢水的可調節電量，為進行水電對風電與光伏發電的調節補償分析提供了基礎。計算發現，可近似按月平均資料計算可調節電量；根據地區電力發展規劃，估算了不同發展時期的負荷曲線、間歇性電力的出力曲線，並針對豐水年、平水年和枯水年，設定間隙性電力全部入網，分配了各種電力成份在等效負荷曲線中的位置和作用，分析了水電的調節補償作用，分析表明，風光水組合電源情況下，其調節能力顯著增大，通過全網風、光、水、火綜合調度，充分證明了水電的調峰作用和承擔基荷的作用，由此可以發現水電站群是否具有足夠的能力調節峰谷差、定間歇性電力的棄電程度，這為抽水蓄能的發展提供了數據參考；理論上比較了不同節點接入風光的併網極限容量；結合電網的不同負荷水平，系統地對多電源經濟運行模式進行了研究，獲得了風電、光電、火電、水電的度電經濟效益和綜合經濟效益，可為電力建設提供參考；為促進間歇性電力的直接消耗，提出、總結了若干種間歇性電源與水電直接相結合的方式和布置方案，可結合既有水電站，也可套用於新建水電站。研究證實，水電與間歇性電力的調節、互補與結合，可有力地促進我國可再生能源的發展。