昨天和大家分享了抽水蓄能系列的第十五部分：蒙西本網消納風能及光伏發(fā)電電能情景分析

今天和大家分享第十六部分：蒙西風能及光伏發(fā)電電能外送情景分析

1、方法學介紹

蒙西風電和光伏發(fā)電外送情景分析以外送風電為中心，按不同電源及其不同規(guī)模的組合擬定情景方案，分析比較輸電方案的技術經濟合理性。蒙西地區(qū)電力外送，受電地區(qū)除電力市場較大的華北電網之外，大部分將遠距離輸送到華中、華東等能源資源缺乏區(qū)域。研究優(yōu)選采用技術經驗成熟、且比較安全穩(wěn)定經濟的特高壓直流輸電作為遠距離大 容量輸電手段。蒙西風光外送規(guī)模大，單回路輸電工程容量不應太小，以減少輸電回路數。輸電工程規(guī)模則根據各外送情景方案的電源組合及其發(fā)電特性，按電源送出需要確定。

考慮到風電上網容量比率的不確定性，研究分析了三大類情景：

情景 1：考慮風電上網容量為裝機容量的 60%，最小上網容量取 5%，實際外送風電容量 600 萬千瓦所對應的風電裝機容量規(guī)模為 1000 萬千瓦。

情景 2：考慮風電上網容量為裝機容量的 50%，最小上網容量取 5%，實際外送風電容量 500 萬千瓦所對應的風電裝機容量規(guī)模為 1000 萬千瓦。

情景 3：考慮風電上網容量為裝機容量的 55%，最小上網容量取 5%，實際外送風電容量 550 萬千瓦所對應的風電裝機容量規(guī)模為 1000 萬千瓦。

同時，研究配合考慮了八個輸電方案，比較其年輸電利用小時數，包括：

1）純風電 1000 萬千瓦

2）?風電 1000 萬千瓦+光伏 300 萬千瓦

3）?風電 1000 萬千瓦+抽水蓄能 100 萬千瓦

4）風電 1000 萬千瓦+光伏 200 萬千瓦+抽水蓄能 100 萬千瓦

5）風電 1000 萬千瓦+光伏 200 萬千瓦+抽水蓄能 200 萬千瓦+煤電 200 萬千瓦

6）風電 1000 萬千瓦+光伏 200 萬千瓦+煤電

基礎參數設置如下:?

1）有關單位研究表明，借風電送出通道補充送光伏電量，在風電上網率為 60%-70%時， 棄光率不大于 10%的可送光伏裝機容量約為風電裝機容量的 20%左右。因此，系統(tǒng) 每輸送 1000 萬千瓦裝機容量的風電可以利用其互補作用補充輸送太陽能發(fā)電裝機 規(guī)模約 200 萬千瓦。

2）光伏發(fā)電裝機利用小時按 1600 小時、打捆煤電最小技術出力按 50%計算。

3）有效容量為系統(tǒng)運行最大負荷時段輸電容量；有效容量=風電保證出力+抽水蓄能發(fā)電出力+煤電發(fā)電出力；太陽能在系統(tǒng)高峰負荷時段和負荷低谷時段均不發(fā)電。

2、外送情景分析

根據各方案的電源發(fā)電容量及輸電規(guī)模，研究計算出輸電工程的年利用小時。

情景 1 中：

方案 1 純送風電，輸電年利用小時低，系統(tǒng)高峰負荷時提供的有效容量很少，送 電功率對受電端系統(tǒng)是一個典型的反調節(jié)電源，受端系統(tǒng)必須配置足夠的調峰電源。

方案 2 風電與光伏發(fā)電打捆，在方案 1 基礎上提高了輸電利用小時。

方案 3 有抽水蓄能調節(jié)，在方案 1 基礎上輸電規(guī)模減少，相應輸電利用小時提 高。

方案 4 在方案 3 基礎上打捆部分光伏發(fā)電，提高了輸電利用小時。

方案 5 在方案 4 基礎上增加抽水蓄能規(guī)模，打捆部分煤電，輸電利用小時提高， 并改善了外送電源的反調節(jié)特性。

方案 6 為煤電與新能源打捆外送的情況，不配套抽水蓄能，與方案 1-5 比較，在輸送同樣的風電和光伏發(fā)電情況下，需要擴大輸電工程規(guī)模。

方案 7 在方案 1-6 基礎上風電外送容量擴大了一倍，增加光伏發(fā)電和抽水蓄能規(guī) 模，輸電利用小時維持比較高的水平。

方案 8 在方案 7 基礎上增加抽水蓄能規(guī)模，并打捆部分煤電，顯著提高了方案的 輸電利用小時，基本消除了外送電源的反調節(jié)問題。

方案 7-8 與方案 6 比較，因配套了抽水蓄能，在相同的輸電規(guī)模下，送出風電、光伏發(fā)電容量增加了一倍。

情景 2 風電送出電量稍有所減少，但方案 1-5 因輸電規(guī)模都比情景 1 相應方案減少，輸電利用小時總體提高；方案 6 與情景 1 中對應的方案 6 相比，因多送了煤電而輸電利用小時提高；方案 7-8 因與情 1 中對應的方案 7-8 的輸電電量有所減少，故輸電利用小時相應減少。

情景 3 計算了方案 8 的情況，抽水蓄能規(guī)模 400 萬千瓦，輸電利用小時約 7200 小 時。

3、蒙西風能及光伏發(fā)電電能外送綜合分析

通過表 8 比較分析，可以得出：

1）?輸電系統(tǒng)單純輸送風電，不僅效率低下，輸電特性也不理想。

2）風電打捆光伏發(fā)電，發(fā)電特性具有一定的互補作用，輸電利用小時提高，但也不能改變輸電特性的反調峰影響。

3）外送風電配套抽水蓄能電站，能減少輸電規(guī)模、改善輸電特性，大大提高輸電技術經濟效果。

4）鑒于風能、太陽能發(fā)電出力具有明顯的間歇性、隨機波動性和不可控性，在外送輸電方案中，適當打捆煤電，可以提高輸電質量和和效率，還有效地降低了因大自然條件變化而帶來輸送電源的不穩(wěn)定性風險，改善直流輸電系統(tǒng)的安全運行特性。

5）如果風電、太陽能發(fā)電外送只打捆煤電而不配套抽水蓄能，比較方案 6 與方案 7、 方案 8，顯而易見，方案 6 因未配套抽水蓄能，在相同的輸電規(guī)模下，送出風電、 太陽能發(fā)電容量只及方案 7、方案 8 的一半。?

6）為減少輸電回路數，蒙西輸電通道單回路容量優(yōu)先選取 800 萬千瓦?！?00 千伏特高壓直流輸送 800 萬千瓦輸電工程已大批量規(guī)范化應用，其輸電規(guī)模對受端系統(tǒng)也是 合適的。?

綜合考慮蒙西風電及光伏發(fā)電電能外送情景分析方案，研究推薦采用方案 8，即采 用±800 千伏、輸電規(guī)模 800 萬千瓦的特高壓直流工程，一回輸電通道打捆輸送風電裝機 2000 萬千瓦、光伏發(fā)電裝機 400 萬千瓦、煤電裝機 200 萬千瓦，對應于風電上網容量 50%-60%，配套建設抽水蓄能規(guī)模 300-500 萬千瓦，相應替代受端系統(tǒng)電源有效容量 600-800 萬千瓦。此輸電工程整體技術經濟特性好，能為受端系統(tǒng)提供一個安全、高效的優(yōu)質電源。

抽水蓄能系列的第十六部分的內容就分享到這里，明天和大家分享第十七部分的內容：蒙西抽水蓄能和鋰電池儲能全生命周期成本收益分析

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