DaisyYaoYao
【摘要】风力发电作为新能源发电最为理想的选择之一,具有经济效益可观、不消耗生化燃料及控制环境污染等作用。同时,与其它发电形式相比,风力发电项目前期资金投入比重较大且后期运营成本及投资回收期结果不是特别理想,特别是其发电机频率相对特殊,对周边动植物的影响深远。本文以风力发电项目为切入点分析其经济效益及环境效益,就提出具体的合理建议进行深入探究,旨在为相关从业人员积累更多的实践经验。【关键词】风力发电项目;经济效益;环境效益长期以来我国处于经济高速运转的阶段,其能源需求缺口持续扩大,成为全球范围内能源消耗第一的大国,并且所有的能源资源中天然气、石油及煤炭等生物化资源消耗量相对惊人,不止大大增加企业使用成本,更可能带来环境污染问题,一定程度上制约社会经济长远发展[1]。同时,近几年来我国各个地区雾霾状况日趋严重,其问题产生原因与优质煤供应不足间存在着密切联系,造成冬季供暖及发电期间使用大量的褐煤资源,与不可再生资源相比,风力资源属于可再生资源,具有清洁无污染等鲜明特点,其环境效益相对较高,并且风力发电期间无需再额外投入其它能源,大大节约总体成本投入,取得令人满意的经济效益。鉴于此,本文针对风力发电项目经济效益及环境效益的研究具有重要的现实意义。1. 风力发电项目的经济效益及环境效益 经济效益 即便风力发电项目不存在能源成本,但是风力发电项目经济效益的影响因素与普通发电项目相似,涉及上网电价、运营成本及总投资等方面。其中,风力发电项目总投资可划分为现金成本、融资成本及固定资产投资等,一旦项目总投资过高或融资成本过高则直接影响风力发电项目的经济效益;运营成本由运行维护成本、设备折旧成本及经营成本共同组成;受风力发电项目属于国家政策奖励项目的影响,某些特殊情况下能获取国家电价层面的补贴,促使其上网电价普遍高出常规火力发电[2]。总而言之,风力发电项目经济效益优势以项目自身财务效益及推动国民经济发展为集中体现。 从财务效益角度来看,风力发电项目销售利润及销售收入等财务性指标能全面评估项目的财务债偿能力、盈利能力及发展能力。与其它类型发电项目相比,风力发电项目经济效益具备较为突出的优势,例如:以辽宁省昌图风力发电项目为例其静态投资总额超过18亿元且动态投资总额超过22亿元,该项目营业收入以电力销售为主要来源,其年发电量约为亿千瓦且及年利润超过亿元[3]。同时,受风力发电项目自身特殊性的影响,风力磨损的叶片及机组维修的成本支出每年不超过销售收入的20%,普遍维持于较低水平线,难以对项目收益产生深刻影响,特别是与常规火电项目相比其经济效益优势相对显著。 环境效益 风力发电项目以环境效益为最为突出的优势,即不存在水体污染及空气污染。即便火力发电站污染状况不容小觑且大部分火电站增设脱硫脱硝装置,但是无法规避微小颗粒物排进大气的问题。当前我国能源结构中火力发电占据电力供应总量超过80%,特别是高污染及高耗能的煤炭发电约为30%,而煤炭燃烧期间产生大量的一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物及各种悬浮颗粒物,严重威胁周边居民生命财产安全。同时,不需要消耗能源的水力发电项目对于环境周围的影响相对深远,一旦以蓄水区累积大量淤泥则可能造成鱼类死亡,对周边自然环境造成不可预估性破坏。2. 风力发电项目经济效益及环境效益的优化建议 丰富融资渠道 在实际建设的过程中,地方政府及相关部门秉持实事求是的工作原则,以项目立项及项目融资为切入点采取多样化的融资方式,实现多元化开发项目的目标,例如:以PPP模式为例,大胆引进政府资本或私人资本共同参与风力发电场开发工作,减少各个参与方的总投资额度,促使投资要求相对严格的风力发电项目尽快落地,产生更多的经济效益。同时,科学合理的挑选风力发电项目地址做好相应的前期评估工作,全方位评价发电场的风力资源,实现年产风电量科学化预测的目标,全面排除各项风险因素,确保电力供应的稳定性及可持续性,避免影响正常生活及正常生产。 重视科学防治 在实际建设的过程中,施工单位秉持可持续性发展的工作原则,结合风力发电项目的具体情况制定科学合理的施工方案及防治方案,着重强调保护生态环境,待完成施工任务后种植大批量植物,减轻风力场建设对环境的周边影响,消除施工对周边生态的破坏作用。同时,由于风力发电项目施工期间运输工具及施工器械可能产生各种噪声污染及光污染等,客观上要求施工单位尽可能选择适当的施工时间,规避施工环节对环境破坏的影响,全面评估风力发电项目对当地自然生态环境的影响,不得于珍稀动物栖息地周围架设巨型风机,并且项目运营期间配合当地动物保护部门及环境检测部门开展一系列评估工作。此外,尽可能由地方政府及相关部门出面予以风力发电项目更多的政策支持。3. 结语 通过本文探究,认识到即便风力发电得到国家政策的大力支持及广泛推广,但是分析其经济效益及环境效益占据着极其重要的地位及作用。同时,有统计数据显示,我国风力资源相对丰富且经估算后资源总量不少于10亿千瓦。因此,地方政府及相关部门秉持具体问题具体分析的工作原则,加大对于风力资源开发的重视程度,全方位分析风力发电项目的经济效益及环境效益,对于推广风力发电项目具有不可比拟的积极作用。 【参考文献】 [1]宋巍.论风力发电项目的经济效益与环境效益[J].中国市场,2019(02):72-73. [2]高敏.基于新能源发电风力发电技术的探讨[J].科技创新与应用,2018(30):137-138. [3]李林致.刍议风力发电的发展现状及趋势[J].中国新通信,2018,20(19):203-204.
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随着科技的不断进步与发展,风电技术越来越受到企业及研究人员的重视,下面我整理了风力发电机技术论文,欢迎阅读!
风电储能技术分析与研究
[摘 要]本文首先概述了风力发电储能技术,然后详细阐述了风力发电储能技术的具体应用。随着我国对于能源需要的不断增大,风能的作用也就显得越来越重要了。因此,研究风力发电系统中储能技术就具有非常重大的现实意义。
[关键词]风力;发电系统;储能技术;
中图分类号:TM614 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)15-0376-01
一、前言
随着科技的不断进步与发展,风电储能技术越来越受到企业及研究人员的重视,本文着重就该部分内容进行了研究。
二、风力发电储能概述
能源是整个世界经济发展的重要基础,人类社会的发展与能源开发利用是息息相关的,人类历史上每次使经济产生质的飞跃都是从新型能源的利用开始的。经济的发展对能源的需求量越来越多,而今使用的传统化石能源消耗速度远远大于自然自身补给速度,从而导致传统能源逐渐趋于枯竭,同时由于能源的不合理开法和利用所排放的有害气体导致环境破坏日益严重。从社会的可持续发展战略来看,开发和利用可再生能源替代传统化石能源是能源结构调整的重要发展方向。因此,世界各国必须寻求一种可再生能源来代替日益匮乏的传统化石能源,在过去的半个多世纪,储量丰富、分布广泛、无污染、使用便利的风能已经受到极大的关注,并被确认为最有前途的替代能源。随着人类对风能的开发和利用,风力发电市场迅速发展起来,进入 20 世纪九十年代以来,世界各国掀起了风力发电应用的新浪潮,风力发电在全球范围内得到前所未有的发展。
我国风能资源丰富、分布广泛,主要分布在新疆、内蒙古等北部地区和东部沿海地区及附近岛屿,这些地区工业污染和能源紧缺问题也比较严重,风电并网的开发利用成为解决这一问题的重要策略之一。但是由于风能的间歇性和随机性,风电功率随着风速大小变化而随机波动,尽管大电网允许一定容量波动的风电功率并网,一旦超过一定容量,其功率的波动就影响电网运行的稳定性,随之带来谐波污染、闪变等影响电能质量,为保证电网运行的可靠性和电能质量的优质性,电网不能接纳超过一定容量的风电电能,从而导致无法并网的风电被舍弃,这一状况严重阻碍了我国风电的大规模发展。据国家电监会公布的《风电、光伏发电情况监管报告》和电科院关于电网接纳风电能力的论证报告,可知目前我国大规模风电并网和电网接纳的矛盾日益突出。
三、风电储能技术
现有的储能技术主要包括物理储能、化学储能、电磁储能和相变储能等四种类型。物理储能主要包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能等,电磁储能包括超导磁储能(SMES)和超级电容储能等,化学储能包括铅酸电池、锂离子电池和钠硫电池等,相变储能包括冰蓄冷储能和相变建筑材料储能等。各种储能的功率/能量特性及其适应范围不同。需要说明的是,与其他储能方式相比,相变储能并非以电能形式释放存储的电能,且其功率/能量等级涉及的因素很复杂,因而此处不予讨论。但是,随着智能电网的推进,其将在需求侧管理(DSM)方面发挥重要作用。
根据不同储能方式的能量/功率等级、响应速度、经济性等特点,其可应用于电力系统的削峰填谷、调频/调峰、稳定控制、改善电能质量乃至紧急备用电源等不同场合。
四、风力发电储能技术的具体应用
1、利用储能系统增强风电稳定性
增强电力系统稳定性的根本措施是改善系统平衡度,储能系统能够快速吸收或释放有功及无功功率,改善系统的有功、无功功率平衡水平,增强稳定性。针对电压稳定性问题,储能系统改善电压稳定性并增加系统的风电接入容量问题,但该文仅对储能系统做了理想的假设,缺乏有效的动态仿真及理论分析。利用超导储能和超级电容储能系统增强风电稳定性的问题,设计了相应的控制策略,结果显示,超导储能和超级电容储能系统均能有效降低风电并网PCC的电压波动,平滑风电机组的有功输出,增强系统稳定性。频率稳定性问题的研究主要集中在储能系统平滑风电输出功率方面。研究表明采用超导储能系统改善频率稳定性问题,仿真结果表明,超导储能系统在文中既定的条件下使得系统的最大频率偏差从降为,有效改善了系统的频率稳定性,且超导储能系统容量越大系统频率偏差越小。
2、利用储能系统增强风电机组LVRT功能在风电机组比例较高的电力系统中,LVRT是影响系统稳定性的关键因素之一。通过对有、无LVRT功能的风电机组在故障情况下的电网电压恢复情况的比较,结果显示,有LVRT功能的风电机组并网能够有效解决风电并网所产生的电压稳定性问题,有利于系统稳定性的增强。
3、利用储能系统增加风电穿透功率极限
不同电网,限制WPP水平的主导因素不同,采用的储能系统也不同。很多研究人员探讨了采用飞轮储能、电池储能和超导储能系统增加WPP的问题,结果表明,这3种储能系统都能有效增加系统的WPP,并能改善PCC的电压波动性,在冬季大方式和夏季小方式两种极端工况下,频率偏移和线路功率约束是限制WPP的主要因素。
4、利用储能系统优化风电经济性
随机波动的间歇性风电接入电网,将导致系统备用容量增加,系统运行经济性降低。合适的储能系统能够有效解决这一问题,实现电网与风电场的双赢。此外,在电力市场环境下,风电的竞争力较差,采用储能系统配合风电场运行,能够实现风电效益最大化。
五、风电储能展望
受自然条件限制,可再生能源发电具有很大的随机性,直接并入电网会对系统造成一定的冲击,增加系统不稳定的因素。因此,通过研发高效储能装置及其配套设备,与风电、光伏发电机组容量相匹配,支持充放电状态的迅速切换,确保并网系统的安全稳定已成为可再生能源充分利用的关键。
储能技术将在平抑、稳定风能发电或太阳能发电的输出功率和提升新能源的利用价值方面发挥重要作用。风电、光伏等可再生能源发电设备的输出功率会随环境因素变化,储能装置可以及时地进行能量的储存和释放,保证供电的持续性和可靠性。在风力发电中,风速的变化会使原动机输出机械功率发生变化,从而使发电机输出功率产生波动而使电能质量下降。应用储能装置是改善发电机输出电压和频率质量的有效途径,同时增加了分布式发电机组与电网并网运行时的可靠性。分布式发电系统可以与电网连接,实现向电网的馈电,并可以提供削峰、紧急功率支持等服务。而一些可再生能源分布式发电系统,受环境因素的影响较大,因此无法制订特定的发电规划。
针对变速风电机组设计了附加频率控制环节进行研究,分别通过对转子和风轮机的附加控制,使得DFIG对系统的一次调频有所贡献。针对这些控制方案将降低风电机组效率的缺陷,采用飞轮储能系统辅助风电机组运行,通过对飞轮储能系统的充放电控制,实现平滑风电输出功率、参与电网频率控制的双重目标,并通过仿真验证了方案的可行性。
六、结束语
加强对风电储能技术的研究,可以使风电储能更加完善,使风能发电更加实用,是非常具有现实意义的研究。
参考文献
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论文参考文献格式要求与编排
论文参考文献格式有严格的要求,那么具体的要求是怎么样的呢?下面是我为大家收集的关于论文参考文献格式要求与编排,我们一起去了解一下吧!
科技论文对论文中参考文献格式的规定:
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1专着、论文集、学位论文、报告
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