​

我国风电发展

我国风电发展面临的问题

    主讲嘉宾
　　凌禹，2014年6月在上海交通大学电气工程系电气工程学科获得工学博士学位。同年晋升为山西大同大学电气工程系副教授，并于2018年底破格晋升为教授。
　　凌禹长期从事新能源电力转换与智能控制领域的研究工作，先后主持省市级项目各1项、参与国家“863”项目1项、省级课题2项，以第一作者身份发表论文19篇，获发明专利3项、实用新型专利2项，编写专著1部。
    7 核心提示 我国风电发展面临的问题（二）
　　正是现代风电技术的全面发展、风力发电规模化的应用和风电项目融资成本下降等方面的因素，有力地推动了风力发电成本的逐步下降。早在20世纪90年代初，PG&E公司和美国电力研究所(EPRI)就曾预言，风能将会是最便宜的能源。按照全球风能理事会(GWEC)的高增长方案预测，风电的投资成本也将由2009年的1350欧元/千瓦降至2030年的1093欧元/千瓦。可以预见，在不久的将来，在不考虑风电消纳和远距离输送的情况下，风电价格将低于煤电的价格。
　　事实上，所有的能源生产都会对环境造成负面影响。然而，风能转换为电能的过程中所产生的影响是小的、局部的、可管理的。主要环境问题有：“轮”到之处，寸草不生；造成飞禽的死亡；噪声污染；视觉污染。然而，和传统的石化能源相比，这种影响是可以忽略的。
　　我国弃风限电情况在2012年最为严重，当年弃风电量达208亿千瓦时，弃风率约17%。2013年开始出现好转，弃风率降至11%，2014年上半年更进一步降至8.5%。而2015年上半年弃风率却大幅回升，达15.2%。造成弃风率高的主要原因是我国风能资源分布不均而造成的风电机组集中式的发展模式。比如我国“三北地区”风能资源属于丰富区，建设了多个千万千瓦级风电基地。然而，这些地区经济不够发达，对电力的需求较少，无法消耗掉如此大量的电能。由于输电线路输电能力的制约，输送电能至动经济发达地区也很困难。
    8 核心提示 我国风电发展面临的问题（三）
　　对于我市风电的弃风问题，抽水蓄能、利用风电制氢的方案不失为好的解决途径。
　　风力发电是一种可持续、环境友好型电力供应源，但其发展正面临许多困难，其中之一就是大规模风电机组接入电网给电网安全运行带来的挑战。并网运行的风电机组容量相对较少时，在电网发生故障时，出于保护机组本身的目的，是允许其跳闸的。然而，随着风电并网容量的增加，电网故障时大面积的风电机组跳闸是不允许的。否则，将危及电网安全运行甚至导致其崩溃。为此，GB/ T19963-2011风电场接入电力系统技术规定要求并网风电机组应保证具备低电压穿越能力。具体要求为：在20%的机端电压条件下实现不脱网运行不低于625ms，同时能承受长期2%的电压不平衡和短时4%的电压不平衡以及4%的并网电压谐波畸变，并能向电网提供无功电流。
　　作为风电市场主流机型的双馈风电机组其故障穿越问题最具挑战性。主要原因是双馈感应电机定子绕组直接接电网导致的对电压故障敏感的特性和部分容量的转子侧功率变换器及其弱的电流控制能力。
　　目前，商用的故障穿越保护装置是撬棒电路。故障时，撬棒电路投入后能抑制电机转子过电流，但会导致电机失控和吸收无功，不利于电压故障的恢复。比如，2016年9月28日下午，台风袭击后的南澳大利亚州，由于风电机组（主要机型是双馈风电机组）故障穿越失败导致大规模脱网等一系列故障最终演变成持续50小时的全州大停电，造成巨大经济损失。
　　可见，风电机组故障穿越问题研究具有紧迫性，是风电大规模并网安全运行的关键技术。

    媒体链接：http://epaper.dtnews.cn/shtml/dtrb/20190809/85769.shtml