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发展新能源-无功补偿柜

 发布时间:2017-03-28

无功补偿的基本原理:电网输出的功率包括两部分:一是有功功率:直接消耗电能,把电能转变为机械能、热能、化学能或声能,利用这些能作功,这部分功率称为有功功率;二是无功功率:消耗电能,但只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够作功的必备条件,并且,这种能是在电网中与电能进行周期性转换,这部分功率称为无功功率(如电磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所占的电能)。

  

近年来风电等新能源发展迅速,但由于电网负荷调节性能不足,导致可再生能源入网困难,弃风、弃光甚至弃水现象严重。作为电源与电网的中枢环节,加快建设抽水蓄能电站,在保障能源电力安全、促进清洁能源消纳、提高能效、治理雾霾等方面战略意义凸显。


    风电等新能源出力具有随机性、波动性和反调峰性,给电网稳定运行带来威胁。以风电为例,其通常夜间出力更大,而用电负荷高峰却在日间。夜间负荷低谷时,为保证风电充分消纳,将导致火电机组功率降低,甚至被迫停机,而白天需要再开机运行。一开一关,增加了火电机组单位发电煤耗和污染排放。

 

    抽水蓄能电站具有机组启停速度快、适应性强、电能稳定等特点,能够适应电网负荷急剧增长或下降的状况。其快速转变的灵活性可弥补风力等新能源发电的随机性和不均匀性,可突破电网规模对新能源容量的限制,为大力发展新能源创造条件。同时,在电力系统中可以发挥调峰、调频、调相和事故备用等重要功能,对保障供电安全、提高供电能质量发挥重要作用。

 

    抽水蓄能电站也有利于促进核电大规模发展。核电适宜长期稳定带基荷运行,大规模发展核电将给以煤电为主的电力系统调峰带来极大压力。建设适当规模的抽水蓄能电站与核电配合运行,可解决核电在基荷运行时的调峰问题,提高核电站的运行效益和安全性。以大亚湾核电站为例,抽水蓄能对核电顺利运行起着重要作用。

 

    抽水蓄能是提高电网智能化水平的重要手段。分布式发电的发展,使低压电网从无源变为有源,电网的运行情况更加复杂;直购电试点规模和范围扩大,将对电网的管理模式、运行模式、技术支持系统等提出更高要求。这对电网智能化水平、安全稳定性要求进一步提高。坚强智能电网建设,迫切需要在不同电压等级、不同电网结构、发输配用的各环节配置不同调节性能、规模的抽水蓄能电站。

 

    作为国内最早开展抽水蓄能电站勘测设计单位之一,北电电气勘测设计研究院在抽水蓄能电站勘测设计、建设、运行、维护和管理等方面处于领先水平。记者表示,“大规模储能装置主要包括抽水蓄能、压缩空气储能、化学电池储能装置。其中,抽水蓄能是最为成熟、实用的大规模储能方式。在负荷低谷时段,抽水蓄能电站可作为电力‘大用户’吸收电能,转化为水的势能储存起来;在负荷高峰时段进行发电,有效应对新能源的随机性、波动性。”

 

    根据相关政策,抽水蓄能电站目前以电网经营企业全资建设和管理为主,逐步建立引入社会资本的多元市场化投资体制机制。在具备条件的地区,鼓励采用招标、市场竞价等方式确定抽水蓄能电站项目业主。

 

    尽管抽水蓄能电站对提高电力系统的调节性能和安全性能作用巨大,但建设和运行成本目前仍没有较好的回收途径,电网公司对于建设抽水蓄能电站缺乏积极性。在现有电价机制下,抽水蓄能电站的建设成本只能全部进入输配电成本并通过调整销售电价进行疏导,由电网和用户承担,受益电源并未补偿抽水蓄能电站。

 

    对于海外抽水蓄能电站的发展情况,广东水利电力勘测设计研究院院长陈云长告诉记者,“美国抽水蓄能电站占比达7%-8%,日本达14%,而中国不到2%。发达国家和地区对环境保护与供电质量有严格要求,对污染物排放有严格控制,且对电能实行优质优价。以美国加州电力交易中心为例,不同时段电价差异很大,最高电价与最低电价相差52倍。抽水蓄能电站可以在电力市场高抛低吸,获得效益,有足够生存空间。”而在中国峰谷电价差小,且在目前的价格体系下,电能质量难以体现,导致抽水蓄能电站的效益难以发挥。

 

    为促进新能源发展,应实行“优质优价”,鼓励电力系统优化电源结构,将煤电、核电等受益电源的增量效益部分用于对抽水蓄能电站的补偿,体现“谁受益、谁分担”的原则。通过电源侧峰谷电价、辅助服务补偿等方式,合理反映抽水蓄能电站的效益。随着新的环境保护政策实施,电力系统应有足够的调节性能接纳可再生能源,抽水蓄能电站的环保效益将得到体现。

   保定市北电电气科技有限公司,专业从事电力系统研发、生产、和销售。主要产品有无功补偿设备,无功补偿装置,谐波治理设备,柱上无功补偿等。欢迎来电咨询0312-7506056


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