风力发电在内蒙古地区的发展和新技术的应用

(1.呼和浩特供电局;2.超高压供电局,内蒙古 呼和浩特 010000)
摘 要:文章分析了风力发电在内蒙古地区发展的地理优势及发展前景,同时也阐述了风力发电新技术的应用。
关键词:风能利用;绿色倡导;新技术;内蒙古
中图分类号:TM614(226)  文献标识码:A  文章编号:1007—6921(2008)06—0309—01
1 地理优势及装机概述

位于中国北部的内蒙古大地区地广人稀,地理环境十分优越。靠近蒙古高原高气压中心,属大陆性气候,东长夏短,空气干燥,常年风多雨少,风量丰富,风向稳定,最大风力达7~8级,全年降水量在300~400mm之间,冬季气温一般在22℃~29℃左右,全年无霜期30~100天,尤其是辉腾锡勒地区,具有良好的建立大型风厂的有利条件,风力资源储量巨大,风力品质好,土地成本低廉,靠近大电网,接入方便,交通方便,自1996年开始,该地开始建厂,到2000年,装机63台,总3.73万kW。2001~2002年装机增至72台,容量4.27万kW,成为我国第三大风电厂,2003年3月,新增单机容量750kW风机19台,2003年9月,国内首次安装
的世界商业化运营成熟机型单机容量为1 500kW的风机落户与此。总装机容量突破10万kW。
2 发展前景

内蒙古风电的发展随着我国经济的发展和民众环保意识的增强,风力发电作为一种对清洁的可再生能源的利用方式,年节约标煤10万t,减少烟尘排放量435t,减少二氧化硫排放量625t,减少粉煤灰排放量2.4万t,节水13.34万t,具有良好的节能环保效益。当今社会面临着日益严重的水资源危机,一次能源价格不断上涨而且波动频繁。从另外一方面讲,风力发电的设备造价在不断下降,而且随着规模的不断扩大,风电成本也将进一步降低。而煤炭资源越来越稀缺,价格呈上涨态势,再加上燃煤电厂的环保投入,使用煤炭发电的电价相应会升高到0.4元/kW•h左右,加之世界上环保、节能的呼声越来越高,社会各界越来越关注风电的发展,不只是国外资本,很多国内的企业和个人都表现了投资风力发电的强烈愿望,风电的商业化发展已具备了良好的前景。大规模开发内蒙古风电,既可以优化华北地区的电力能源结构,又符合电力行业可持续发展的“绿色环保”方向,符合国家西部大开发战略中“西电东送”工程目标,推动内蒙古自治区的工业化进程,树立我区良好的环保形象,是一项利用地方资源优势,发展特色产业,促进边疆少数民族地区经济发展的大好事。
3 新技术应用

由于风能具有不稳定特性,造成并网后的电网质量较差,当大电网中风电的比例较小时,对电网的影响很小;但当风电在网中的比例较大时,这种不稳定因素会造成大电网的振动,在全球范围内,对风力发电的制约也越来越严格。在电网大规模发展的市场模式下,电能质量的内涵越来越丰富,供电系统对用电方的电能质量也有了更高的承诺。针对现有的风力发电机系统中存在的电能传输过程中损耗的比较大和电力电子装置不方便等特点,新技术的应用提高了系统的效率以及可靠性,目前推广的新技术如下:
3.1 发电机需要的容性无功在300 Kvar~5 000 Kvar之间不断的变化。故此,为更好补偿风力发电机组所需的无功量,需要加装“深度调节动态无功补偿系统”。
3.2 风机并网运行动态无功补偿,保持接入电压稳定,在风机启动、运行过程中防止波动稳定电压。
3.3 随着变频技术的蓬勃发展,变速恒频异步发电技术、双馈异步风力发电技术得以快速实用,其单机容量已经达到兆瓦级,迅速成为风电场的主力机型,近年来风力变频技术上取得了非常有意义的成果,我国在变频技术上也取得了很大进展。
3.4 风力发电机组的控制系统采用工业微处理器进行控制,一般都由多个CPU并列运行,其自身的抗干扰能力强,并且通过通信线路与计算机相连,可进行远程控制,这大大降低了运行的工作量,所以风机的运行工作就是进行远程故障排除和运行数据统计分析及故障原因分析远程故障排除。

以上所述设备的高性能高速全数字化控制、自动最佳功率点跟踪控制、双PWM控制四象限运行、有功无功充分解耦,可以根据电网需求进行无功补偿、零冲击并网,自动软并网和软解列控制、随机风速下的电功率平滑控制、在阵风时采用阵风控制,降低了风机载荷、功率因数控制、标准通讯接口,如CAN Bus、Profibus、RS485接口等,具有远程控制、过流、过压、过温等故障检测与保护功能和显示功能。宏观来看,高新技术设备的不断深入不断完善可为我国风能发电提供领先技术,为产业化提供技术支撑。

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