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风力发电和太阳能发电是目前我国应用最广、商业化程度最好的新能源利用形式,但风能、太阳能均属于低密度、随机性强、稳定性差的能源。风电、光伏项目的建设带来土地利用率低、出力不稳定、电网调度困难等问题。为解决出力稳定性问题,分布式能源、智能微网、风光储一体化、风光互补、风水互补等研究和实验都在展开。
风光互补尤其是理论研究和工程实践研究的热点。我国的季风气候、地理位置和地形分布是太阳能、风能资源形成的根本原因。
全国陆续建设了华能南澳风光互补电站、河北尚义国华风光互补并网发电电站、山西国际电力右玉小五台风电场风光互补项目、国网张北风光储输项目等。
由于风电发展的相对较早,目前已经建成的风电场内有大面积的可利用土地,为建设光伏电站提供了大量的可利用土地;风电场已经建成的基础设施、风电场的管理人员都为光伏电站建设提供基础,节约初始投资和运营管理成本。
我们采用建模计算的方法讨论了青海省某风电场内建设光伏电站、共同输出对平稳输出功率的意义,及风电场内建设光伏电站的可行性。
一、资源基本情况介绍
该风电场周围为戈壁滩,地势平坦开阔。根据青海省气象局提供的30年统计数据,项目场址70m高多年平均风速为6.8m/s,年平均有效风能220.9W/m2,年总辐射量为6614MJ/m2。
图1、图2分别为根据所选风电场的风资源、太阳能资源30年统计数据做的资源月际变化图和根据1年实测的逐时数据做出的资源日变化曲线。
图 1 所选风电场的风能、太阳能资源30统计情况
图 2 所选风电场的风能、太阳能资源1年实测数据
从图中可以看出,当地的资源特点为:
一年之中,春季的风功率相对较好,而太阳能总辐射量较低;夏季的风功率相对较差,而太阳能总辐射量较高。一天之中,白天的风功率相对较差,而太阳能总辐射量较高;夜间的风功率相对较好,而太阳能总辐射量较低。可见,两种新能源的资源有一定的互补性,一同送出可以在一定程度上减少对电网的冲击。
为了进一步深入研究风电、光电共同输送带来的平稳出力、减少电网冲击效果,本文选用了所选场址1年逐时的风资源数据和太阳能资源数据进行分析。
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