基于电网消纳能力的新能源发展策略研究

基于电网消纳能力的新能源发展策略研究

摘要：基于光伏发电能力,分析不同水平和不同负载容量曲线的太阳能风能给送

到外面,根据风力发电、光伏发电和风光互补的特点,基于新能源为主的发展优先

发展光伏、风力发电和寻找风景,风电光伏发展战略的最佳比例,指出了一种探索

新能源的能力给予电网最大的方法，并结合青海电网的新能源发展战略进行了分

析计算。

关键词：电网消纳能力；新能源；发展策略

一、研究基础

1、光伏风电出力特性

光伏出力较大时段主要集中在11:00—16:00，典型日出力曲线如图1所示。

若优先发展光伏，光伏开发超过一定规模时，将加重电网中午时段弃电现象。

风电出力具有一定间歇性、随机性，呈现夜间出力大，白天出力小的特点，

典型日出力曲线如图2所示。若优先发展风电，风电开发超过一定规模时，将加

重电网夜间小负荷时段的弃电现象。

光伏与风电之间具有一定的互补性，风光出力叠加后最大出力系数及日最大

峰谷差较光伏有所下降，平滑了新能源出力的波动性，降低对负荷的负效应，因此，需充分发挥光伏风电互补特性，寻找风光最优配比，达到消纳新能源规模最

大的目标。风光互补后出力曲线如图3所示。

2、水电优化调度曲线

新能源规模较大省份，为配合新能源运行，在光伏电站发电出力较大的时段11:00—16:00，水电站降低出力为光伏调峰运行，其余时间水电大发以平衡负荷。水电优化调度曲线如图4所示。

3、电力电量需求及负荷特性分析

青海电网某连续三年全社会用电量分别为675亿kW·h、711亿kW·h、779亿kW·h，年均增长率5.0%；全社会最大用电负荷分别为8800MW、10016MW、10966MW，年均增长率6.4%。青海电网年负荷特性曲线及日负荷特性曲线分析

结果如图5、图6所示。

二、基于新能源消纳能力的光伏风电并网优化策略研究

1、研究思路

本文研究思路如图7所示。首先根据新能源规划开发规模及布局，分析新能

源消纳情况。若新能源弃电率不满足要求，基于生产模拟运行仿真，研究优先发

展风电、优先发展光伏及寻找风光最优配比三种发展策略下新能源消纳能力，并

基于新能源消纳能力最大推荐逐年新能源并网规模优化方案，最后进行网架适应

性校核。

2、青海电网规划新能源消纳情况分析

根据规划新能源发展策略，青海电网连续3年新能源弃电率/弃电量分别为12.42%/18.2亿kW·h、18.48%/42.88亿kW·h、16.96%/50.53亿kW·h。不满足新能源弃电率不超过7%要求，因此，为保证新能源有序发展、有效接纳，需开拓省

外受电市场或优化新能源开发方案。

3、不同负荷水平对青海电网新能源消纳情况影响分析

考虑负荷水平较规划水平降低了5%，导致新能源消纳情况更加严峻，此时青海电网新能源弃电率/弃电量分别为17.35%/25.4亿kW·h、28.1%/65.1亿kW·h、23.1%/68.7亿kW·h。

4、不同外送曲线对青海电网新能源消纳情况影响分析

若考虑将新安排新能源全部消纳，需开拓省外受电市场。第一年外送电量方案已确定，此时青海电网新能源弃电率/量为12.42%/18.2亿kW·h；第二年为将新能源弃电率控制在7%，建议外送电量增加至76亿kW·h，此时新能源弃电率/量为7.02%/16.28亿kW·h；第三年为将新能源弃电率控制在7%，建议外送电量增加至67亿kW·h，此时新能源弃电率/量为7.04%/20.98亿kW·h，全省最大外送电力约890万kW。

结束语

不同的负荷水平或输出曲线直接影响新能源的吸收能力。基于新能源的吸收能力,提出了电网的发展战略与新能源的最大吸收能力通过搜索最优比率的景观,并提出了指导建议和设想网格连接的计划在未来新能源的规模和比例,以避免大量的风和光线放弃现象。

参考文献

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[2]舒印彪,张智刚,郭剑波,等.新能源消纳关键因素分析及解决措施研究[J].中国电机工程学报,2017,37(1):1-9.