含风电场的电力系统充裕度评估-电力系统及其自动化专业论文.docxVIP

太原理工大学硕士研究生学位论文 太原理工大学硕士研究生学位论文 太原理工大学硕士研究生学位论文 太原理工大学硕士研究生学位论文 PAGE PAGE 12 PAGE PAGE 13 山西省是能耗大省，大约三分之 一的能耗是电税，因此发展新的电能形式，开发利 用新型能源尤其是清洁的 可再生能源，己成为我省发展建设的迫切需求。我省目前己有 五个风电场投入运行，分别位于大同新荣、平鲁、右玉、神池和左云，装机容量合计约 23 万 kW ，这些风电场的投运均为当地的电力事业做出了一定的贡献。此外，我省还将 在灵石 、宁武、右玉铁山堡等地区再建设安 装风电场， 目前施工前期准备工作正加紧进 行，这为缓解我省能源压力、降低煤耗带来的环境污染、缓解电能供应压力等方面都具 有很重要的意义 e 因此，本课题研究风电场并网后的可靠性问题 ，分析、计算风电场所 在地区的气候、环境、地形等因素对风电场输出功率的影响，以及风电场对电网可靠性 指标的贡献等 c 本文也为评估风力发电的经济价值、制定风电场的规划设计方案和风电 场接入方案等提供了理论依据。 1.2 凤力发电现状 1.2.1 世界风力发电的发展 人类很早就开始尝试以各种万式利用风能，早在公元前就出现了利用风力转动的风 车。 19 世纪末丹麦人首先开始探索风力发电 ，并在 ]891 年研制出了首台风力发电机组。 上世纪 70 年代开始，随着能源危机的出现和 人们环境保护意识的增强，风力发电开始 蓬勃发展; 80 年代风电技术取得了很大发 展，大型风电场在许多国家相继建成:到90 年代，在世界风力发电的大好形势下，越来越多的国家开始大规模发展利用风能，并制 定了一系列风力发电的优惠政策，激励新能源发电的发展 131。 1990 年， 全球风力发电总装机容量仅有 2000MW ，1995 年为 4950MW ，1998 年增 长到了 9689MW，到 2002 年，全球范围内风力发电装机总容量达到了 29140MW. 2006 年，德国和西班牙的风电装机容量分别为 20620MW 和 11620MW. [司比增长了 12%和 15.8%，列居世界前两位。同年，美洲地区风电新增装机容量达到了 3530MW ，占世界 风电装机容量的比重也上升到了 18.3%， 其中 96%的风电主要集中在美国和加拿大。由 于风力发电技术的不断进步，发电成本不断降低，加之世界各国政府政策的激励 ，2007 年全球范围新增风电装机容量为 20073MW ，世界风电产业得到了巨大的发展例。 2008 年全球风力发电总装机容量比 2007 年增长了 30% ，在全球新增风电装机容量中，有3]% 来自美国，这时美国已经超过德国成为全球风力发电的第一大固。美国总统奥巳马上任 后提 出，未来美国风能和太阳能的发展规模要增加 一倍，美国的风力发 电产业将会以更 快的速度发展(5)。 据全球风能理 事会 (GWEC) 的统计资料可知 : 1996 年至 2009 年，世界风电累计 装机容量的平均增长速度为 28.6%.2009 年世界风电的发展并没有受到全球性金融危机 的影响，而是得到了快速的发展，风电累计装机容量达到 158GW . 风力发电的累计增 长速度达到 32%. 这不仅超过了 2008 年，还比十年来的平均增长速度高 了 4 个百分点， 详见图 1-1 0 2009 年世界风电新增装机容量为 3834 万 kW. 新增容量增长速度为 42%. 比十年来的平均增长速度高出了 10 多个百分点(见图 1-2 )闷。 180000 45.0011 160000 40. 00% 35.00辄 30. 00% 25.00艳 80000 60000 15.00艳 40000 10.00弛 。5.00% 。 0.00部 图 1-1 2009 年全球风也累 计笨机容量示意图 Fig. 1-1 Wind power of global cumu1ative installed capacity in 2009 15000 10000 35000 30000 25000 20000 I 15000 10000 5000 0 90. 00% 80.00% 70.00% 60. 00% I 50.00% I 40.00% 1.30.00% ← 20.00唱 10.00% O.O(郑 图 1-22009 年全球风也新塔笨机容量示意图 Fig. 1-2 New global wind power installed capacity in 2009 截止 2009 年底，世界上开始发展风电的国家已经 有 100 多个，其巾有 17 个国家的 风电累计装机容量超过了 100 万 kW 。排名在前十位的国