水蓄能风力发电与光伏电站.ppt

效益分析 抽水蓄能电站效益分析---静态效益 能量转换效益 能量转换效益是指抽水蓄能电站在负荷低谷时段将不稳定的风电场、光伏电站的电量转换成负荷高峰时段稳定电量。我国电力系统以火电为主,若不配置抽水蓄能电站,则需要火电压低出力,降低了利用率和运转效率。为间歇性电源配置一定比例的抽水蓄能电站后,可以使电力系统中一部分火电机组的运行条件得到改善,减少机组的启停次数、寿命损耗,减少火电机组出力变化从而节约燃料消耗,降低火电的旋转备用容量。节约了火电机组的运行费用,包括节约的燃料费用和机组启停费用。 效益分析 抽水蓄能电站效益分析---静态效益 能量转换效益 随着风电、光伏发电等间歇性电源装机不断快速增长,电网调峰能力普遍不足。根据风电场运行情况,100MW的风电场年发电量约232GWh,50MW光伏电站年发电量约71.7GWh。风电场每年限电量约占总发电量的5%左右。参考国内外抽水蓄能电站实际情况,装机容量是40MW的抽水蓄能电站系统,高峰电能力能达到40MW,低谷填谷能力4OMW,最大调峰能力约80MW,按照日抽水蓄能电站发电平均日调峰60MW计算,年累计调峰2000万千瓦,相当于全年调停30万火电机组70台次,按30万机组启停费用50万元/台次,可节约运行费用3600万元。 效益分析 抽水蓄能电站效益分析---静态效益 环保效益模型 环保效益主要体现在由于抽水蓄能电站的运行可避免部分火电厂燃煤产生的烟尘排放,可通过机会成本的概念计算烟尘排放对应费用以及包括脱硫装置的投资配套建设抽水蓄能电站在节约煤炭资源的同时,也避免了火电厂烟尘的排放。安装脱硫装置导致火电厂造价比常规煤电厂升高13~15%,国产设备成本约300~500元/kw。若配套建设40MW的抽水蓄能电站,则可以节省设备投资1200~2000万元,以设计寿命30年计算,折合到每一年约40~67万元 效益分析 抽水蓄能电站效益分析---动态效益 环保效益模型 抽水蓄能电站的作用不但体现在调峰填谷,改善火电机组的运行条件,节约燃煤,减少风电场弃风,增加风电场的发电量上,还体现在承担事故备用,保证系统稳定、经济运行,即抽水蓄能的动态效益。对不同结构的电力系统来说,抽水蓄能电站在其中所体现出来的动态效益性质十分相近,数量上有所差别。抽水蓄能电站实质是一个电能转换机构,可有力地提高电力系统的动态效益。 效益分析 抽水蓄能电站效益分析---动态效益 (1)快速功率跟踪效益 电力系统需要提前一天制定调度计划,风电、光伏发电受自然气象条件制约,通过功率预测提前一天的输出功率,但目前人存在一定误差。当某时刻预测功率与实际输出功率存在误差时,抽水蓄能电站能够对这种变化迅速做出反应,进而保证联合系统按照制定调度计划输出功率。 效益分析 抽水蓄能电站效益分析---动态效益 (2)旋转备用效益 联合运行系统中需要留有一定的配用容量,由于风电和光伏发电具有随即波动性的特点,对光伏电站和风电场的短期输出功率人存在一定的误差。若没有配置抽水蓄能电站,则需要火电机组承担的旋转备用容量,火电机组处于空转或少带负荷运行状态,由于这些机组偏离最优运行工况,使系统中火电站的燃料消耗量增加,经济效益不佳。在风电和抽水蓄能电站组成联合系统中,抽水蓄能电站还能作为风电的备用电源,减少风电波动对电网影响。 (3)其它的动态效益如,提高系统运行可靠性效益;调频效益;调相效益 谢 观看 谢 思考题 大规模发展大型风电对区域气候会造成什么影响？ 怎样计算太阳能光伏电池组件的能量回收年限？ 思考题 大规模发展大型风电对区域气候会造成什么影响？ 风电场对气候变化影响研究 目前大多数的研究集中于风电场的局地气候效应，一般采用观测和数值模拟两种研究手段。这些研究表明，风电场的运行，吸收气流的动量，从而使下游地区风速明显减小 20%~40%；风机的涡轮扰动改变垂直混合，最终改变局地温度，最大可增暖1℃以上，并使近地面空气变干，减小表面感热通量，同时也间接改变云和降水等其他气象要素。 美国加州一个运行风电场概况作为实例：23 m高的风机有8.5 m长的旋转叶片，共有41排，间隔120 m，测风塔给出的观测气温资料从1989年6月18日到8月9日。上风位置和下风位置的测风塔给出的一日内各时刻的温度差异是很明显的，即风电场在凌晨（01—07时）具有增暖效应，在下午和晚间（13 — 21 时）具有降冷效应 丹麦一个风电场的观测资料计算表明，若进入风电场的风速为8～9 m/s（例如8.6 m/s），经过风电场运行对动量的吸收以及70 m高度风机的摩擦力作用等，在风电场的下风方向观测的风速明显衰减，其下风方向6 km处的风速与原有风速比值为0.86，8 km处的比值是0.88，其后缓慢回升，到11 km的比值是 0.90，尚未恢