风电与燃气轮机互补发电系统发电特性分析
风力发电场电力系统优化设计与性能分析
风力发电场电力系统优化设计与性能分析随着对可再生能源的需求不断增长，风力发电逐渐成为一种重要的清洁能源来源。
风力发电场的电力系统是实现风能转化为电能的关键部分，其优化设计和性能分析对于提高发电效率和经济性至关重要。
本文将从风力发电场电力系统的优化设计和性能分析两个方面展开讨论，并提出一些建议和方法。
一、风力发电场电力系统的优化设计1. 风机选择和布局风机是风力发电场的核心装置，其选择和布局对系统的性能有很大影响。
在选择风机时，需要考虑其额定功率、切入风速、切出风速等参数，并结合区域的风能资源特点进行综合评估。
在布局上，可以借助风能资源评估和数值模拟工具，在不同地形和风电场规模条件下进行最优布局设计。
2. 电网连接风力发电场需要将产生的电能接入电网，因此电网连接也是电力系统优化设计的重要环节。
考虑到风力发电的不稳定性和间歇性，合理的电网连接方案可以提高系统的可靠性和稳定性。
同时，应注重电网连接的经济性，尽可能降低成本。
3. 输电线路设计输电线路是将风力发电场产生的电能输送到用电地点的关键环节。
在输电线路设计中，需要考虑线路的传输损耗、电压降、线路容量等因素。
合理的输电线路设计可以减少能耗和成本，提高系统的可靠性和稳定性。
二、风力发电场电力系统的性能分析1. 性能指标和方法风力发电场的性能分析需要考虑多个指标，如发电量、发电效率、可利用率等。
同时，还需要采用合适的性能分析方法，如经济性分析、环境影响评价、可靠性分析等。
通过对这些指标和方法的综合分析，可以全面评估系统的性能优劣。
2. 系统运行监测与优化风力发电场的运行监测是评估系统性能的重要手段。
通过实时监测风机的运行状态、风速变化等参数，可以及时发现问题并采取措施进行优化。
在优化过程中，可以结合风能预测技术，提前调整风机运行策略，以提高发电效率。
3. 可再生能源混合系统分析在实际应用中，风力发电场往往与其他可再生能源系统相结合，如太阳能光伏发电、水力发电等。
燃气轮机发电技术分析
燃气轮机发电技术分析
燃气轮机发电技术已经成为现代电力行业中最主要的动力技术。
它具有高效率、低排放、灵活性高等优点，可以在各种电力需求的情况下提供可靠而绿色的能量解决方案。
本文将分析燃气轮机发电技术的原理、构成和性能等方面的特点。
燃气轮机发电通过焚烧天然气或其他可燃气体，产生高温高压气体，驱动涡轮转动，进而带动发电机转动，将动能转化为电能。
它的工作原理类似于喷气式飞机引擎，但应用于发电过程中，可高效地转化燃气的能量和动能。
燃气轮机发电系统主要由以下部分组成：
1. 燃气轮机部分：包括燃烧室、压气机、涡轮机和排气系统等。
2. 热循环部分：包括燃料供应系统、点火系统和冷却系统等。
3. 发电部分：包括发电机和电控系统等。
燃气轮机发电系统的性能特点
1. 高效率：燃气轮机发电系统的效率通常在35%至45%之间，相对于燃煤发电系统，可提供高达20%的能源效率提升。
2. 低排放：由于燃烧产物中的空气氮氧化物（NOx）的量相对较低，因此燃气轮机发电系统通常可以在许多排放法规控制的范围内实现实质性的减少。
3. 灵活：燃气轮机发电系统可以快速启动、停机和重新启动，这样就可以快速地响应电力需求的变化。
4. 可靠性：由于燃气轮机发电系统的构成相对简单，因此其平均故障率较低，可提供可靠的电力输出。
总之，燃气轮机发电技术具有高效率、低排放、灵活性高和可靠性等方面的优势。
未来，随着气体密度、燃料效率和排放控制技术的升级，燃气轮机发电技术将继续发挥其重要作用，为能源转型提供可靠的解决方案。
双燃料燃气轮机在大型海上风电场发电系统中的性能评估
双燃料燃气轮机在大型海上风电场发电系统中的性能评估引言：随着对可再生能源需求的不断增长，海上风电场作为一种清洁、可持续的能源生产方式正变得越来越流行。
然而，海上风电场的可靠性和稳定性一直是一个挑战。
为了满足这一需求，许多海上风电场开始采用双燃料燃气轮机来完成发电任务。
本文将评估双燃料燃气轮机在大型海上风电场发电系统中的性能，探讨其优势和应用前景。
1. 双燃料燃气轮机的工作原理双燃料燃气轮机是一种采用燃料和空气进行压缩并燃烧的发电设备。
它可以使用燃料和天然气混合燃烧，同时也可以单独使用燃料或天然气进行燃烧。
这种灵活性使其在大型海上风电场发电系统中具有很大的潜力。
2. 双燃料燃气轮机在海上风电场的应用优势2.1 提高可靠性和稳定性双燃料燃气轮机在海上风电场中可以作为备用发电设备使用，以提高整个系统的可靠性。
当风速不足或风力发电机维护时，双燃料燃气轮机可以迅速启动并提供稳定的电力供应。
2.2 节约燃料成本利用天然气作为燃料可以大幅度降低燃料成本。
天然气资源丰富且价格相对较低，使用双燃料燃气轮机可以降低发电成本，提高海上风电场的经济效益。
2.3 减少碳排放和环境影响相比传统的燃煤发电厂，双燃料燃气轮机可以减少二氧化硫、氮氧化物和颗粒物的排放量，从而减少环境污染。
这符合可持续发展的目标，对环保意识日益增强的社会来说具有重要意义。
3. 双燃料燃气轮机的性能评估方法3.1 效率评估对双燃料燃气轮机的效率进行评估是衡量其性能的重要指标。
通过对燃料消耗和发电输出之间的关系进行分析，可以得出其能源利用效率。
同时，还可以通过模拟不同负荷工况下的性能，评估其在风电场系统中的适用性。
3.2 可靠性评估双燃料燃气轮机的可靠性评估包括对其启动速度、运行稳定性以及对异常情况的应对能力进行考察。
通过模拟实际工作环境中可能出现的故障或变化，评估其对整个风电场系统的影响。
3.3 经济性评估除了性能方面的考虑，双燃料燃气轮机的经济性也是评估的重要指标。
风力发电机组性能分析
风力发电机组性能分析风力发电机组是一种利用风能将其转化为电能的设备。
随着可再生能源的重要性逐渐凸显，风力发电机组也成为了一种受欢迎的能源选择。
在这篇文章中，我们将对风力发电机组的性能进行分析。
一、引言风力发电机组是一种通过风能驱动涡轮机转动，进而产生电能的装置。
它具有环保、可再生的特点，正逐渐成为替代传统能源的重要选择。
本文将对风力发电机组的性能特点进行详细分析。
二、风力发电机组原理风力发电机组主要由风轮、变速器、发电机和控制系统组成。
当风速达到一定程度时，风轮开始旋转，通过变速器将低速旋转转化为高速旋转，并通过发电机将机械能转化为电能。
控制系统可以监控风速、发电机组状态以及电网的连接情况。
三、风力发电机组的性能参数1. 额定功率（Rated Power）：指在额定工作条件下风力发电机组所能连续输出的电功率。
2. 切入风速（Cut-in Wind Speed）：指风力发电机组能够开始转动并产生电能的最低风速。
3. 额定风速（Rated Wind Speed）：指风力发电机组能够稳定工作、发电效率最高的风速范围。
4. 切出风速（Cut-out Wind Speed）：指风力发电机组达到此风速时，将停止工作以保护设备。
5. 风轮直径（Rotor Diameter）：指风轮叶片两端转动时的直径距离。
6. 发电机效率（Generator Efficiency）：指风力发电机组将机械能转化为电能的效率。
四、风力资源分析风力资源是风力发电的基础，对于风力发电机组的性能分析至关重要。
通过各地区的风速监测数据和风能资源评估，可以对该地区的风力资源进行分析，选取适合的风力发电机组模型。
五、性能曲线分析性能曲线是评估风力发电机组性能的重要工具。
通过风速与风力发电机组输出功率之间的关系曲线，可以了解风力发电机组在不同风速下的输出功率变化情况。
同时，性能曲线还可以用来判断风力发电机组的稳定性和效率。
六、故障分析在风力发电机组运行过程中，可能会出现各种故障，如叶片损坏、机械传动故障等。
风电和燃气轮机互补发电
风电和燃气轮机互补发电作者：许海斌来源：《科协论坛·下半月》2013年第12期摘要：针对吉林省大规模开发风电所带来的对电网稳定性不良的影响，结合我院所做的东丰县气风互补发电项目，提出一种新的基于风电和燃气轮机互补发电系统，论述气风互补装机方案确定原则及互补系统燃气轮机装机方案及机组选型。
关键词：气风互补发电容量配比燃气轮机中图分类号：TM614 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）012-010-021 概述近几年风力发电在我国得到了迅猛发展。
吉林省地区是我国风能资源丰富的地区之一，目前吉林省风电装机容量已达300万千瓦，再加上吉林省电源结构不合理、负荷峰谷差大，风能资源集中地区电网薄弱，吉林电网接入大量风电及消纳有困难。
为了能够消除大规模开发风电所带来的对电网稳定性不良的影响，本文结合我院所做的东丰县气风互补发电项目，论述风电和燃气轮机互补发电的可行性。
2 气风互补装机方案确定原则气风互补装机方案有两种确定方法：（1）根据选定的风电场总容量及相关系数，确定燃气轮发电站的总装机规模和台数；（2）根据选定的燃气轮发电站的总装机规模和台数；确定可调风电场的总装机规模和台套数。
本项目按第一种方法设计。
3 互补系统燃气轮机装机方案及机组选型3.1 气风互补发电系统在确定合理的互补发电系统容量配比之前，首先确定几个相关的原则，这些原则是互补系统最优容量配比的限制条件。
（1）通常情况下，风电场的所有机组的运行是无条件的，也就是说互补系统中风电机组只要是在机组许可的运行风速范围内，机组都无条件发电，除非由于机组本身的故障而停机。
在一些特殊的情况下，也可以单独对部分机组的出力进行调节，以满足整个互补系统出力的调度要求。
这个限制条件可以保证风电优先作为互补系统发电的首选。
（2）由于风电场出力的波动性，互补发电系统中作为补偿出力的小型燃气轮机大部分时间运行在部分负荷工况下。
燃气轮机的效率在低负荷时效率急剧下降，为了保证系统的经济性，要求燃气轮机优先运行在效率较高的部分负荷下。
风光互补的压缩空气储能与发电一体化系统特性分析
风光互补的压缩空气储能与发电一体化系统特性分析一、本文概述随着全球能源需求的不断增长和环境保护的日益重视，可再生能源的开发和利用成为了当今世界的重要课题。
风光互补的压缩空气储能与发电一体化系统作为一种新兴的能源存储与发电技术，因其独特的优势而备受关注。
本文旨在对风光互补的压缩空气储能与发电一体化系统的特性进行深入分析，探讨其在可再生能源领域的应用前景。
本文将介绍风光互补的压缩空气储能与发电一体化系统的基本原理和构成。
该系统通过将风能和太阳能转换为电能，再将多余的电能用于压缩空气储能，从而实现能量的高效存储和利用。
本文将分析该系统的技术特点，包括其高效能转换、灵活的运行模式、以及对环境的影响等方面。
本文还将探讨该系统在实际应用中可能面临的挑战和解决方案，如系统稳定性、成本控制、以及与现有电网的兼容性等问题。
二、风光互补压缩空气储能系统原理与构成风光互补压缩空气储能系统（WindPV Compressed Air Energy Storage, WPVCAES）是一种创新的能源存储技术，它结合了风能和太阳能这两种可再生能源，通过高效的能量转换和存储机制，实现了一种新型的储能与发电一体化系统。
本节将详细介绍该系统的原理与构成。
WPVCAES系统的工作原理主要基于两个核心环节：能量存储和能量释放。
在能量存储阶段，系统利用风能和太阳能发电产生的电能驱动压缩机，将环境空气压缩至高压状态，并存储在地下储气库中。
这一过程不仅实现了对风能和太阳能的捕获和转换，还通过压缩空气的形式高效地储存了这些能量。
在能量释放阶段，储存的高压空气被释放并驱动膨胀机发电，从而实现能量的有效利用。
风能和太阳能发电单元：这部分包括风力发电机和太阳能光伏板，负责将自然界中的风能和太阳能转换为电能。
压缩与储气单元：包括压缩机和储气库。
压缩机负责将环境空气压缩至高压，而储气库则是用来储存这些高压空气的设施，通常位于地下，以利用地下洞穴或盐岩层等天然结构。
燃气轮机发电技术分析
燃气轮机发电技术分析
燃气轮机发电技术是一种以燃气为燃料，通过燃烧产生高温高压气体，然后将高温高
压气体转换为旋转动力的技术。
以下是对燃气轮机发电技术的详细分析。
燃气轮机发电技术具有高效率的特点。
由于燃气轮机采用了燃气和空气的双重循环系统，通过预烧技术将废气和残余燃料燃烧，使得热能得到充分利用，燃烧效率达到了30%
以上，远远高于传统的蒸汽轮机发电技术。
燃气轮机发电技术具有灵活性强的特点。
燃气轮机发电系统可以根据电网负荷的变化
实现快速的启停和负荷调整，适应性强。
燃气轮机系统还可以与其他能源系统相结合，形
成复合能源系统，实现多能互补和综合利用。
燃气轮机发电技术具有环境友好的特点。
相对于燃煤发电技术，燃气轮机发电技术几
乎不产生二氧化硫、氮氧化物等污染物，排放的废气也经过处理后基本没有固体颗粒物，
大大减少了大气污染。
燃气轮机发电技术还具有运行成本低的特点。
燃气作为燃料，相对比较廉价，并且燃
气轮机的燃烧效率高，热损失少，使得燃气轮机的运行成本相较于其他发电方式更加低
廉。
燃气轮机发电技术也存在一些挑战和问题。
燃气轮机的设备成本相对较高，需要大量
的资金投入。
供气系统和废气处理系统的建设和运维也需要相应的投入，增加了运行成本。
燃气轮机对燃气的要求比较高，对燃气质量和供气压力有一定要求。
燃气轮机发电技术是一种高效、灵活、环保、低成本的发电方式，具有很大的潜力和
前景。
在新能源发展的背景下，燃气轮机发电技术将会得到更加广泛的应用和推广。
双燃料燃气轮机在海上风电场发电系统中的并列运行方案
双燃料燃气轮机在海上风电场发电系统中的并列运行方案随着全球对可再生能源的需求不断增长，海上风电场作为一种绿色、可持续的发电方式正在逐渐发展壮大。
为了满足日益增长的电力需求，提高发电系统的可靠性和稳定性，双燃料燃气轮机的并列运行方案成为一种备受关注的发电解决方案。
一、双燃料燃气轮机的概述双燃料燃气轮机是一种采用燃气和液体燃料作为燃烧介质的发电设备。
不仅具有高效能、快速启动、响应迅速等特点，而且可以提供可靠的备用电力供应，适用于电网系统的并列运行。
与传统的燃气轮机相比，双燃料燃气轮机能够在液体燃料供应中断时切换到燃气供应，确保系统的持续稳定运行。
二、双燃料燃气轮机在海上风电场发电系统中的优势1. 提高发电系统的可靠性：双燃料燃气轮机能够通过切换燃料源的方式保证系统的持续供电，减少了因燃料供应中断或故障导致的停机时间，提高了系统的可靠性。
2. 提高系统的响应速度：双燃料燃气轮机具有快速启动和响应速度快的特点，能够迅速应对电网负荷的变化，保持系统的稳定运行。
3. 减少碳排放：燃气作为燃烧介质，相较于传统燃煤发电，双燃料燃气轮机的运行能够减少大量的碳排放，符合环保和可持续发展的要求。
4. 便于维护和管理：双燃料燃气轮机的运行维护相对较为简单，系统自动切换功能能够减少人工干预，提高运维效率，降低了系统的运行成本。
三、1. 并列运行原理双燃料燃气轮机在海上风电场发电系统中的并列运行方案是指通过多台双燃料燃气轮机并列运行，共同满足发电系统对电能的需求。
系统可以根据实际负荷需求自动调节燃气轮机数量，以实现最佳的运行效率。
2. 并列运行控制策略并列运行的关键是合理的控制策略。
可以通过集中控制系统对多台双燃料燃气轮机进行协调管理，实现负荷平衡和运行优化。
控制系统可以根据电网的负荷需求和风能状态对燃气轮机进行启停、负荷分配等控制，确保系统的稳定运行。
3. 应急备用功能并列运行的双燃料燃气轮机可以提供应急备用功能，当风能发电不足或者其他原因导致发电系统负荷增加时，双燃料燃气轮机可以迅速启动并补充电力供应，确保系统的稳定运行。
风电与燃气轮机互补发电系统发电成本分析
:
第 4期
风电与燃气轮机互补发电系统发电成本分析
3
2 1 2 燃气轮机电站单位折旧成本 根据公式( 4) , 燃气轮机电站的单位折旧成本可 计算为: C od g = P nom g
g
套 PG6531B 型燃气轮机 , 配 2 65t h 余热锅炉和一 台北京重型电机 厂生产的 N25 打孔抽 汽供热汽轮 机组数据 , 这个电厂的燃料为新疆石油管理局油田 生产的天然气, 气价为 0 58 m 。由于最近天然气 价格上涨 , 这里取天然气的价格为 C of ( 1) = 1 2 m 来计算比较合理。 2 3 运行维护成本 运行维护成本与每年电站所耗的水费、 材料费、 工资与福利基金、 大修基金、 流动资金的贷款利息和 其他费用有关。但据统计 , 这项成本在发电成本中 所占的份额是比较小的。 设第 j 年的运行 维护成本现值为 C m ( j ) , 则 N 年内每年运行维护费用贴现到建厂初始点的现值总 和 T cm 为 :
g
R dis - N 1- ( 1+ R dis )
( 5)
式中 : R dis 为贴现率 , 国外一般取 R dis = 10% , 国内以 往取 12% ; N 为电站的折旧年限, 一般取 N= 12 年。 2 1 1 风电场单位折旧成本 根据公式( 4) , 得风电场的单位折旧成本为: C od w = P nom w
表 1 风电场参数与 单位折旧成本
符号 P nom w S ic w
w ew sw
C om w +
g
C om g
( 3)
2
理论基础
[ 10]
。
从前面的分析中可以看到 , 互补系统的发电成 本主要由风电场和燃气轮机电站的折旧成本、 燃料 成本和运行维护成本构成。 2 1 折旧成本 目前有两种计算总投资费用单位折旧成本的方 法
燃气轮机发电技术分析
燃气轮机发电技术分析燃气轮机是一种常用的发电技术，它通过燃气的燃烧驱动涡轮机转动，进而驱动发电机产生电能。
燃气轮机发电技术具有高效率、低排放、灵活性强等特点，因此在发电行业被广泛应用。
本文将对燃气轮机发电技术进行分析，并探讨其发展趋势和应用前景。
一、燃气轮机发电技术原理1. 高效率：燃气轮机发电技术具有较高的发电效率，可以达到40%以上，相比传统的燃煤发电效率要高出很多。
这是因为燃气轮机在燃烧燃气时可以产生高温高压气流，转换成机械能驱动涡轮机转动，再转换成电能，整个过程能量转换效率高。
2. 低排放：燃气轮机发电技术燃烧燃气产生的废气中含有的污染物少，燃烧后的废气中的氮氧化物、二氧化硫和颗粒物等排放量都较低，对环境的影响小。
3. 灵活性强：燃气轮机发电技术响应速度快，启停机时间短，负荷调整范围广，适应性强，可以灵活应对电网的负荷变化，保障电网的稳定运行。
4. 运行成本低：相比传统的燃煤发电，燃气轮机发电技术的运行成本较低，燃气价格相对较低，维护费用也相对较低。
5. 燃气轮机发电技术采用干式或湿式燃烧室，可以使用天然气、石油气、生物气、合成气等多种燃气作为燃料，灵活性大。
1. 高效节能：随着科技的发展，燃气轮机的燃烧技术、材料技术不断进步，燃气轮机的效率也在不断提高，未来燃气轮机的发电效率将进一步提升。
2. 多燃料适应性：燃气轮机不仅能够使用天然气等传统燃气，还可以利用生物质气、合成气等多种新型清洁能源作为燃料，未来多燃料适应性将成为发展趋势。
3. 燃气轮机与余热利用技术结合：燃气轮机发电技术结合余热利用技术，可以有效提高系统总体效率，减少能源消耗和对环境的影响。
4. 智能化技术应用：随着智能化技术的不断发展，燃气轮机发电技术也将运用智能化技术，提高自动化程度，提高运行维护效率，降低人工成本。
5. 跨界合作发展：未来燃气轮机发电技术将与储能技术、智能电网技术等跨界合作发展，提高电网的安全稳定性和清洁能源利用效率。
燃气轮机发电技术分析
燃气轮机发电技术分析燃气轮机发电技术是一种利用燃气轮机发电的技术，它以燃气轮机为主体，通过燃料的燃烧产生高温高压的燃气，驱动燃气轮机转子转动，进而带动发电机发电。
燃气轮机发电技术具有高效、清洁、灵活等特点，被广泛应用于工业、商业和民用领域。
本文将从原理、优势和发展趋势等方面对燃气轮机发电技术进行分析。
一、原理燃气轮机发电技术利用燃气的燃烧能量驱动燃气轮机的转子旋转，从而带动发电机进行发电。
其基本原理如下：1. 燃气燃烧：燃气轮机发电技术的第一步是将燃料（如天然气、石油气等）在燃烧室内燃烧，产生高温高压的燃气。
2. 燃气轮机转动：燃气通过燃烧室后，流入燃气轮机的涡轮部分，由涡轮转动，并带动轴上的压缩机转动，沿着发电机转子轴线转动。
3. 发电：燃气轮机的转子旋转带动发电机转子旋转，使发电机内的导体与磁场相互作用产生感应电动势，最终输出电能。
二、优势燃气轮机发电技术相比传统的发电技术具有以下优势：1. 高效：相比传统的燃煤发电和燃油发电，燃气轮机发电技术能够更高效地利用燃料能量，其热效率一般在25%~40%之间。
2. 清洁：燃气轮机发电技术燃烧燃气产生的排放物少，对环境的影响小，符合现代清洁能源的要求。
3. 灵活：燃气轮机发电技术具有启动快、负载调节范围广等特点，适用于多种运行模式，可以快速响应市场需求。
4. 经济：燃气轮机发电技术在运行成本、维护成本等方面相对较低，能够降低电力成本，并具有较好的经济性。
5. 可靠：燃气轮机发电技术结构简单、运行稳定，具有较高的可靠性和安全性。
三、发展趋势1. 节能环保：未来燃气轮机发电技术将继续致力于提高燃烧效率、降低排放，以满足节能环保的需求。
2. 高效运行：未来燃气轮机发电技术将继续提升燃机和透平机的匹配性，提高整机效率和可靠性。
3. 多能互补：未来燃气轮机发电技术将与其它能源技术（如光伏发电、风力发电等）相结合，实现多能互补，提升能源利用效率。
4. 智能化发展：未来燃气轮机发电技术将借助先进的智能化技术，实现设备的智能监测、故障预测等，提高设备的运行效率和可靠性。
双燃料燃气轮机在海上风电场发电系统中的应用分析
双燃料燃气轮机在海上风电场发电系统中的应用分析简介：海上风电场作为可再生能源的重要形式之一，具有广阔的发展前景。
为了解决海上风电场发电过程中的能源供应问题，双燃料燃气轮机作为一种高效、灵活、环保的发电设备，逐渐应用于海上风电场发电系统中。
本文将探讨双燃料燃气轮机在海上风电场发电系统中的应用情况，并分析其优势和挑战。
一、双燃料燃气轮机的原理与特点双燃料燃气轮机是一种同时使用天然气和液体燃料的燃烧设备。
其工作原理是在涡轮进气系统中使用压缩空气预混合喷射燃烧，通过燃烧释放的能量驱动涡轮旋转，从而产生动力。
双燃料燃气轮机具有以下特点：1. 高效环保：双燃料燃气轮机采用预混合燃烧技术，燃烧效率高，排放物少。
与传统的燃煤发电相比，其二氧化碳、氮氧化物和颗粒物排放量均显著减少。
2. 快速启动：双燃料燃气轮机启动迅速，启动时间短。
这对于海上风电场的发电系统而言，可以提供可靠的备用电力源，降低因停机维护带来的电力中断。
3. 燃料灵活性：双燃料燃气轮机可同时使用天然气和液体燃料，适应不同的燃料供给情况。
当天然气供应不稳定时，可自动切换到液体燃料，确保连续稳定的发电。
二、双燃料燃气轮机在海上风电场发电系统中的应用1. 稳定供电：海上风电场面临能源供给不稳定的问题。
通过在海上风电场中安装双燃料燃气轮机，可以提供稳定的备用电力源，确保风电机组的正常运行。
2. 能源利用率高：双燃料燃气轮机具有高能效特点，相较于传统的燃煤发电方式，其在能源转化方面具有更高的效率。
这对于海上风电场而言，可以提高整体能源利用率，降低运营成本。
3. 减少温室气体排放：双燃料燃气轮机燃烧更干净，排放物减少。
与传统燃煤发电方式相比，使用双燃料燃气轮机可有效减少二氧化碳、氮氧化物和颗粒物的排放，有利于缓解气候变化问题。
4. 适应性强：双燃料燃气轮机具有燃料灵活性，能够适应不同燃料供给情况。
在海上风电场中，燃料供给可能会受到天气、季节等因素的影响，双燃料燃气轮机可以很好地应对这些情况，确保稳定的发电。
风电发电机组性能分析
风电发电机组性能分析在当今的能源市场中，风能作为一种清洁、可再生的能源正受到广泛关注。
风电发电机组是风能的重要装备之一，其性能的优劣将直接影响到风能的利用效率。
因此，对于风电发电机组的性能进行分析是十分必要的。
一、风电发电机组的工作原理首先，需要了解风电发电机组的工作原理。
风能是一种自然资源，可以转化为机械能，进而驱动风电机组旋转，而发电机则将机械能转化为电能。
风力对于发电机的作用主要是为其提供转动力，转动力又是由风轮叶片的受力所导致的。
二、风电发电机组性能分析对于风电发电机组的性能分析，可以从以下几个方面入手：1.风能输入风能输入是影响风电发电机组性能的一个重要因素。
风能输入越大，风轮转速也就越大，相应的机械损失就会减少，从而提高发电效率。
需要注意的是，风能输入还受到空气密度、风速等多个因素的影响，因此对于发电机组的选型和布置需要进行科学的计算与分析。
2.发电机转速发电机转速是影响发电机输出功率的一个重要参数。
通常情况下，发电机的转速越高，输出功率也就越大，但同时也伴随着一定的能量损耗。
因此，需要对于发电机的转速进行科学的优化，以保证输出功率最大化的同时也避免过高的能量损耗。
3.传动系统传动系统是将风轮产生的机械能传递给发电机的重要装备。
传动系统的效率直接影响到发电机的输出功率以及整机的运行稳定性。
而其中液压传动系统则是为风能转换和风电机组排除过多风载荷杂波问题提供了更为科学的解决方案。
三、结语总之，风电发电机组是风能发电的核心设备之一，其性能的优劣将直接影响到整个风能发电系统的利用性能。
因此，对于风电发电机组的性能分析和优化是一个非常重要的工作。
只有通过科学的计算和分析，才能够更好地利用风能，并为人类社会的可持续发展做出贡献。
双燃料燃气轮机在海上风电场发电系统中的电网稳定性研究
双燃料燃气轮机在海上风电场发电系统中的电网稳定性研究在近年来的能源转型过程中，海上风电作为清洁能源的重要组成部分，正不断发展壮大。
然而，由于风能的不稳定性和时空分布的不均匀性，海上风电发电系统在能源转换和电网稳定性方面面临着诸多挑战。
双燃料燃气轮机作为一种新型的发电设备，具有较高的燃料灵活性和可靠性，被广泛应用于海上风电场发电系统中。
电网稳定性是海上风电场发电系统中一个关键的问题。
海上风电场的电网稳定性主要包括两个方面：1) 频率稳定性，即电网频率的稳定性；2) 电压稳定性，即电网电压的稳定性。
双燃料燃气轮机在海上风电场发电系统中的应用可以有效提高电网的稳定性。
首先，在频率稳定性方面，双燃料燃气轮机具有快速启动和停机能力，可在短时间内完成发电机组的启停过程。
这种快速启停的特性使得双燃料燃气轮机能够迅速响应电网频率的变化，提供必要的功率支撑，从而保持电网频率的稳定性。
同时，双燃料燃气轮机的运行过程中，采用燃料切换技术可以在失去一个燃料源时自动切换至另一个燃料源，确保持续供电，避免发生频率剧烈波动，进一步增强了海上风电场的电网稳定性。
其次，在电压稳定性方面，双燃料燃气轮机采用灵活的控制策略，可以实现主动无功功率的调节。
在海上风电场中，因风速的变化，风力发电机组输出功率也会有所波动，这对电网电压稳定性造成一定的挑战。
然而，双燃料燃气轮机作为主要的同步发电机组，其快速响应的特点使得其能够通过调整无功功率的输出，来稳定电网的电压。
通过实时监测电网电压的变化情况，双燃料燃气轮机可以根据实际需求迅速调整输出功率，在不损害电网稳定性的前提下，提供稳定的电压输出。
此外，双燃料燃气轮机的燃料灵活性也是提高海上风电场电网稳定性的重要因素。
双燃料燃气轮机可以根据实际需求选择不同的燃料供应，包括天然气、液化天然气等。
这种灵活的燃料选择使得双燃料燃气轮机能够应对不同的能源供应状况，确保稳定的发电能力，进一步增强电网的稳定性。
大型海上风电场中的双燃料燃气轮机运行特性分析
大型海上风电场中的双燃料燃气轮机运行特性分析引言：随着全球对可再生能源的需求不断增加，海上风电场作为一种高效、清洁的发电方式，在能源转型中扮演着重要角色。
而双燃料燃气轮机作为海上风电场核心的能源转换设备，对于保障风电场的可靠运行具有极其重要的意义。
本文将对大型海上风电场中的双燃料燃气轮机的运行特性进行详细的分析，旨在为该领域的相关研究和实践提供参考。
1. 双燃料燃气轮机简介双燃料燃气轮机是一种同时使用天然气和液体燃料（如柴油或煤油）作为燃料的发电机，其采用先进的燃烧控制技术，在能源转换过程中具有高效率和低排放的优势。
在大型海上风电场中，双燃料燃气轮机通常用于提供电力以及对风场内的风机进行维护。
2. 运行特性分析2.1 运行效率双燃料燃气轮机的运行效率是评估其性能的关键指标之一。
通过合理调整燃气与液体燃料的混合比例，可以实现燃烧过程的最佳匹配，从而提高轮机的燃烧效率，减少能源的浪费。
此外，通过优化轮机的工作参数，如压缩机出口温度和压力比等，也能进一步提高运行效率。
2.2 燃气及液体燃料的供应在大型海上风电场中，保障双燃料燃气轮机稳定供应燃气和液体燃料是至关重要的。
需要建立稳定的供应系统，包括供气管道、储气罐和供液系统，以确保海上风电场能够持续供应燃料。
此外，还需要对供气、供液管道进行定期检测和维护，防止可能出现的泄漏和损坏。
2.3 排放控制海上风电场作为环保发电方式，对环境的保护要求较高。
双燃料燃气轮机在运行过程中产生的废气排放需要得到有效控制。
通过使用先进的排放控制设备，如氮氧化物（NOx）减排装置和颗粒物过滤器，可以减少废气排放对环境的影响。
2.4 涡轮机损耗由于海上环境的复杂性和恶劣的气候条件，如海风、海水腐蚀等因素，双燃料燃气轮机所受到的涡轮机损耗较大。
因此，对于轮机的定期维护和保养非常重要，及时清洁和更换受损部件，以提高轮机的寿命和可靠性。
3. 运行优化与未来发展趋势为了进一步提高大型海上风电场中双燃料燃气轮机的运行特性，并适应未来能源转型的发展趋势，以下几个方面值得关注：3.1 系统集成优化：通过运用系统集成优化技术，对双燃料燃气轮机的整体运行进行优化，提高效率和可靠性。
双燃料燃气轮机在海上风电场发电系统中的能量管理
双燃料燃气轮机在海上风电场发电系统中的能量管理引言：随着全球能源需求的不断增长和对清洁能源的迫切需求，海上风电场作为一种可再生能源的重要形式逐渐崭露头角。
而在海上风电场的发电系统中，能量管理是至关重要的一环。
本文将探讨双燃料燃气轮机在海上风电场发电系统中的能量管理。
一、双燃料燃气轮机的概述双燃料燃气轮机是一种具有灵活燃料适应性的发电设备，能够在燃气和液体燃料之间自动切换使用。
它广泛应用于海上风电场发电系统中，能够提供稳定、可靠的电力供应，并且具有较低的排放和高效的能量利用率。
双燃料燃气轮机与海上风电机组的组合可以实现能量的互补和共享，使整个发电系统更加灵活可靠。
二、能量管理的重要性在海上风电场发电系统中，能量管理是确保电力供应稳定、可靠的关键环节。
能量管理涉及到能源的采集、存储、分配和调度等方面，旨在实现能量的高效利用和经济运行。
双燃料燃气轮机的引入使海上风电场发电系统具备了双重能源供应方式，能够在不同的情况下实现能源的智能调配，提高系统的可靠性和经济性。
三、双燃料燃气轮机的能量管理策略1. 智能能源调配通过实时监测风力和风向等海上风电场的气象条件，结合双燃料燃气轮机的运行状况，可以智能地调配能源，优化发电系统的运行效率。
当风力充足时，优先使用风能发电，将双燃料燃气轮机作为备用电源；当风力不足时，通过自动切换燃料类型，保证稳定的电力供应。
2. 能量存储与回馈海上风电场发电系统中的能量存储至关重要，可以通过电池组或其他储能装置储存风能。
同时，双燃料燃气轮机也可将多余的电能转化为燃料储存，以备不时之需。
将能量进行循环利用，不仅提高了能源的利用率，还增加了系统的稳定性和可靠性。
3. 能量调度和优化通过对双燃料燃气轮机和风机组的能耗预测和计划，可以合理调度系统中的能源，降低能耗峰值和电网负荷压力。
根据实际需求，制定能源调度方案，实现能源的合理分配和利用，提高系统的经济效益。
四、双燃料燃气轮机在海上风电场发电系统中的优势1. 灵活性：双燃料燃气轮机能够根据风力条件自动切换燃料类型，实现能源的灵活调配，增强了系统的自适应能力。
大型海上发电用内燃机与风能发电技术的互补应用
大型海上发电用内燃机与风能发电技术的互补应用随着全球对可再生能源需求的增长，汽油和柴油发动机已被大型海上发电站采用，以满足能源供应的需求。
然而，随着对环境保护和可持续发展的重视，风能发电逐渐成为大型海上发电的有力竞争者。
为了将这两种技术充分发挥作用，使其互补应用，需要考虑一系列因素，如发电效率、可靠性、成本和环境影响。
首先，大型海上发电用内燃机在发电效率方面具有显著优势。
内燃机是以化石燃料为能源的，具有高效的燃烧过程和高功率密度。
这使得内燃机在海上发电站中可以为大规模的电网提供可靠的电力输出。
通过内燃机的使用，可以满足高电力需求的大型船舶、岛屿和沿海地区的电力供应。
而风能发电则可以提供清洁、可再生的能源，减少化石燃料的使用，进一步降低环境污染。
其次，内燃机在可靠性和维护方面也具备优势。
内燃机采用成熟的技术和可靠的部件，具有较长的使用寿命和较低的故障率。
这些特点使得内燃机能够在恶劣的海洋环境中稳定运行，并能快速响应电力需求的变化。
同时，内燃机的维护和保养也相对简单，可以通过常规的维修和维护来保持其正常运行。
这样可以最大程度地提高海上发电的稳定性和可靠性。
然而，内燃机在环境影响方面存在一定的问题。
作为化石燃料的消耗者，内燃机会排放大量的二氧化碳、氧化氮和颗粒物等有害气体和颗粒物。
这些排放物对海洋生态系统和空气质量产生负面影响。
面对这一挑战，内燃机的技术需要进一步改进，以减少排放物的产生。
例如，使用更高效的燃烧和净化技术，以及采用可再生燃料替代传统的化石燃料。
风能发电技术在环境友好性上具有明显优势。
通过利用风能产生电力，可以大幅减少二氧化碳等温室气体的排放。
此外，风能发电没有燃料消耗和废物排放，减少了对自然资源的依赖和环境污染的风险。
然而，风能发电也面临一定的挑战，如风速不稳定、能量密度低和可靠性较差等问题。
为了克服这些问题，风能发电技术需要更好的风速预测和储能系统的支持，以确保稳定的电力输出。
为了将内燃机与风能发电技术进行互补应用，可以考虑以下几个方面的改进。
燃气轮机在风光电站中调峰特性研究
燃气轮机在风光电站中调峰特性研究随着社会的发展,电力需求稳步增长的同时,传统电力生产依赖的化石能源却在日益枯竭,且燃烧化石能源排放的污染物及二氧化碳是目前环境污染、气候变暖的主要原因。
在此情形下新能源电力由于具有资源丰富、分布广泛、清洁无污染等优点得到了全世界的广泛关注,其中风电和光伏发电技术较为成熟,具有规模开发利用的优势。
但风光电源出力具有随机性、波动性、间歇性等特点,大规模并网运行需要其他电源调节出力来适应风光出力的变化。
本文旨在研究燃气轮机调节风电、光伏出力特性。
本文首先统计了风光电源装机容量近年增长情况和未来发展规划,对目前世界各国消纳风／光波动电源采取的措施进行了广泛的文献调研,指出力灵活电源的必要性。
接下来对比了不同灵活电源出力特性、国内外配置及运行情况,分析了当前各国主要调节风光波动电源的方式,针对燃气轮机调节进行了大量的文献调研。
为了具体研究燃气轮机在风光电站中的调峰特性,应用某地区的运行数据统计分析风／光波动电源出力特性。
包括典型场景出力特性,月出力分析,小时出力分析及出力的波动特性。
同时详细分析了四大燃气轮机厂家典型机组简单循环和联合循环的启停时间、部分负荷效率、爬坡卸荷速度、污染物排放水平、最低运行负荷等调节特性。
分析了风电、光伏出力特性及燃气电站的调节能力后,本文设计了风光燃联合系统,旨在验证燃气轮机对风电、光伏出力的调节能力。
结果显示,联合系统中燃机在严格的运行约束条件下,即使风电、光伏出力波动较为剧烈的情况下,仍然能有99.5%以上的概率满足设定目标。
不满足的点出现在燃机启停时,由于要满足爬坡及最小出力约束,出现实际值与理论值不符的情况。
燃气电站做为调节电源运行时,会出现频繁启停及变负荷运行工况,对机组的发电效率、维修周期、寿命周期、年利用小时数等都有很大影响。
本文最后在分析了燃气电站的发电成本基础上,对其作为调节电源运行时影响燃气轮机经济性的各种因素进行定量分析。
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Analysis of electric po wer generation characteristics f or hybrid po wer system combining wind farm with gas turbine
BAO Neng2sheng1 ,2 , CA I Jia2wei1 , N I Wei2dou2
能的进一步开发 ,到一定的时期 ,当风电的容量占 到电网总容量一定比例时 ( 现在一般认为 5 %～ 10 %左右) ,这种波动对电网的频率与电压稳定性 会造成不良的影响[ 1 ,2 ] . 为了能够消除由于大规 模开发风电所带来的对电网稳定性不良的影响 ,
基金项目 : 广东省自然科学基金资助项目 (0410980) ; 中国工程院可再生能源咨询项目 . 作者简介 : 包能胜 (1971 - ) ,男 ,江西南城人 ,副研究员 ,博士生 ,主要从事风力发电方面的研究 .
风电场功率
0～20 20～40 40～60 60～80 80～100 100～120
+
互补系统功率
80 80 120 120 120 120
要补偿功率
60～80 40～60 60～80 40～60 20～40 0～20
1 号燃气轮机功率 40 ( 满负荷) 20～30 ( 部分负荷) 40 ( 满负荷) 20～30 ( 部分负荷) 20～40 ( 部分负荷) 0 ( 停机)
风电与燃气轮机互补发电系统发电特性分析
包能胜1 ,2 , 蔡ຫໍສະໝຸດ 炜1 , 倪维斗2(11 汕头大学 能源科学研究所 , 广东 汕头 515063 ; 21 清华大学 热能工程系 , 北京 100084)
摘 要 : 详细分析了采用大型风电场与燃气轮机组成的互补发电系统的总电力输出特性 . 基于互 补发电系统的基本原理 ,推导了互补系统发电特性参数的计算公式 . 根据在新疆达坂城采集的风 速数据和风电场整体功率曲线模型 , 计算了这个风电场的总发电量和容量系数等参数 . 依据互补 发电系统燃气轮机的运行规划和燃气轮机部分负荷效率曲线 , 计算了燃气轮机的总发电量 、 天然 气消耗量和容量系数等参数 . 根据互补发电系统的互补特性 , 计算了整个互补系统的总发电量和 容量系数等特性参数 . 分析了风电场的不同风能资源特性对整个互补发电系统的影响 , 为在新疆 地区实现这种互补发电系统提供经济分析的基础 . 关 键 词 : 风力发电 ; 燃气轮机电站 ; 互补发电系统 ; 发电 ; 风速 中图分类号 : TM 614 文献标识码 : A
第 28 卷 第 6 期 2006年12月
沈 阳 工 业 大 学 学 报 Journal of Shenyang U niversity of Technology
Vol128 No 16 Dec. 2 0 0 6
文章编号 : 1000 - 1646 (2006) 06 - 0675 - 06
Abstract : The power output characteristics of a complementary generation system combining a large2scale wind farm and gas t urbine power plant s was analyzed. And t he calculation equations of generation parameters were derived f rom t he basic principles of hybrid power system. Based on t he sampling data of wind speed in Dabancheng , Sinkiang and t he whole power curve of wind farm , several key parameters such as t he total delivered elect ricity and capacity factor were calculated. According to t he operation st rategies and part2load efficiency of t he system , t he total delivered elect ricity , consumption of t he nat ural gas and capacity factor of t he gas t urbine were also calculated. The relative parameters of hybrid power system were derived. Moreover , t he effect of different wind resource characteristics in wind farm on t he power system were discussed and analyzed. The techno2economic analyzing basis of t he hybrid power system in Sinkiang region has been provided. Key words : wind power ; gas t urbine power plant ; complementary generation system ; power generation ; wind speed
有出现破坏性风速 ,最大风速为 24 m/ s 左右.
图2 原始的 10 m 高程 1 min 平均风速数据
Fig12 Original average wind speed in 1 minute at 10 m
图3 原始的 30 m 高程 1 min 平均风速数据
Fig13 Original average wind speed in 1 minute at 30 m
676
沈 阳 工 业 大 学 学 报
第 28 卷
国内外提出了多种能源互补系统 ,如风电 水电互 补系统 [ 3 ] , 风电 太阳能发电互补系统[ 4 ] , 压缩空 气储能 [ 5 ] ,风电 柴油机发电互补系统[ 6 ] ,风电 氢 能储能系统 [ 7 ] , 风电 高温燃料电池发电互补系 统 [ 8 ] 等 . 但是 , 这些互补发电系统在现有技术条 件下都具有一定的局限性 . 新疆具有丰富的风能资源和独特的电网结构 , 为了能够大规模开发新疆的风能资源 ,同时考虑消 除风电场输出随机性对电网的不良影响 ,针对新疆 的实际风能资源状况 ,文献 [ 9 ] 提出了一种新的基 于风力发电和燃气轮机发电的互补系统 ( 简称风气 互补发电系统) ,如图 1 所示 . 其中风气互补系统包 括一个风电场和有几台燃气轮机组成的燃气轮机 电站 . 配置燃气轮机的目的是通过燃气轮机所特有 的快速启停和出力调节特性 ,来补偿由于来流风速 的波动而引起的风电场出力的波动 ,使得整个互补 发电系统能够输出平稳的出力 ,消除由于大规模开 发风能对电网的不良影响 . 为了能够保证互补系统 有较高的经济性 ,考虑到当前风电场普遍的装机容 量 ,互补系统一般采用小型燃气轮机 ( 20～40 MW) 或者相应的联合循环机组 .
图 2 和图 3 分别显示了由新疆风能公司和新疆 风能研究所提供的新疆达坂城风电场 2004 年测量 的 10 m 和 30 m 高程的 1 min 平均风速. 由于 10 m 高 程的风速测量通道在 1 月 23 号以后就不能正常工 作 ,这里只画出部分数据. 从数据中可以看出 , 在
10 m高程 ,最大风速为 20 m/ s 左右. 在 30 m 高程 ,没
图4 风电场风速功率曲线
Fig14 Power curve of wind farm
通常情况下 , 风电场的所有机组的运行是无 条件的 ,也就是说互补系统中风电机组只要是在 机组许可的运行风速范围内 ,机组都无条件发电 , 除非由于机组本身的故障而停机 . 图 4 给出了 G8022MW 机组单机和多机条件下来流风速和对 应输出的功率关系曲线 [ 10 ] ,这里的计算暂时不考 虑其他因素对出力的影响 . 根据风电场风速功率曲线和空间来流风速大 小随时间的分布 , 可以计算出整个风电场在一年 内的总发电量 .
2 号燃气轮机功率 20～40 ( 部分负荷) 20～30 ( 部分负荷) 20～40 ( 部分负荷) 20～30 ( 部分负荷) 0 ( 停机) 0 ( 停机)
注 : + 特殊运行工况
2 特性参数
根据以上的风电场和燃气轮机数据 , 可以计 算与互补发电系统经济性分析密切相关的一些特 性参数 . 211 系统发电量 互补系统的总安装容量 Pnom - h 为
Pnom - h = Pnom - w + Pnom - g ( 1)
Pnom - g — — —燃气轮机电站总装机容量 .
互补系统在一段时间内总发电量为
Ee - h = Ee - w + Ee - g ( 2)
图5 燃气轮机机组部分负荷效率曲线
Fig15 Partload efficiency of gas turbine set
表1 互补系统( 2 × 40 MW) 中燃气轮机运行规划
Tab11 The ( 2 × 40 MW) gas turbine operating strategies of hybrid power system MW
112 风电场理论
达坂城风电场仅仅提供了 10 m 和 30 m 高程 的风速风向数据 , 但是现代的风电机组的轮毂高 度都在几十米甚至上百米 . 由于地表粘性的影响 ,
一般认为风速沿高度成指数分布 . 因此其他高度 上的风速值可以通过风剪指数 σ计算得到 , 具体 的计算方法见文献 [ 9 ] . 本次计算参考了西班牙 Gamesa G8022MW 机组 , 其轮毂高度为 78 m , 风