電網規劃中的新能源接入影響分析

姜 念

（天地電研<北京>科技有限公司，浙江 杭州310000）

0 引言

隨著我國經濟的高速發展，電力能源應用規模日漸增加，電力能源已作為各行各業發展的重要基礎保障條件，當前電力能源需求量不斷增加，傳統電力能源獲取模式對于當地生態環境影響較大，環境污染問題嚴重，因此清潔環保新能源發展速度較快，但如何將新能源有效接入電網，并減少相關接入影響已成為當前研究的熱點問題。

1 當前電網規劃中常見的新能源類型

當前電網規劃過程中，可采用的新能源較多，其中常見的新能源類型包括以下三種。

1.1 太陽能發電

當前我國太陽能應用規模日趨增加，這種能源應用較為方便，我國大部分地區太陽能資源豐富，根據我國太陽能資源區劃圖，太陽能資源可分為4個區。各分區年總輻射量、日照時間、年太陽輻照量不一，詳見表1。

表1 我國太陽能資源區域參數

另外電網規劃中可接入性較強，但太陽能發電容易受到天氣影響導致電網運行穩定性及可靠性較差。太陽能作為清潔能源，其在電力行業發展潛力較為巨大，尤其基于當前科技的快速發展，以及相關技術及設備更新換代，太陽能能源利用效率會逐步提高，其能源應用規模也會大幅度增加。

1.2 風力發電

風力能源作為當前常見的清潔能源之一，其在新能源發電領域應用較多，隨著國家扶持新能源系列政策的推出，寧波市域山頭上都出現了測風塔，國有和私人企業開始進行了風電場選址工作，目前國電電力穿山風電、中廣核蒤茨風電已經投產；國電電力寧海茶山風電已經投產，檀頭山等風電項目已經進入前期階段。但這種能源利用過程中，風力變化導致輸出電流不穩定，所以單純依靠風力發電方式，會影響當地電力供應的穩定性，其需要和其他能源組合應用。

1.3 水力發電

當前我國水資源較為豐富，尤其基于當前技術體系，可供開發利用的水能資源較多，發展潛力十分巨大，尤其南方地區活動交錯縱橫，水力資源較為豐富，利用當地地勢特點，能夠產生巨大的水動能，再通過重力變化進行發電，其實際發電效率較高，清潔無污染，所以水力資源在我國發電領域應用日漸增多。但這種發電模式容易遭受地域限制，也容易受到季節性降水影響，例如冬季發電量會明顯減少。

2 電網規劃中的新能源接入的具體影響

2.1 新能源發電模式對電網造成的影響

一般來說，新能源發電模式主要包括集中發電以及分布式發電等，其中大規模集中發電模式應用時，實際供電量大且穩定性高，經濟收益顯著，所以現階段我國水力發電主要采用集中發電模式，其電網規劃復雜程度高，對于電網系統整體要求高，尤其表現在電力電量平衡計算以及大功率遠距離輸送等方面。實際電源規劃以及變電站布點規劃階段，相關影響因素較多，尤其確定合適的輸電通道以及輸電線路容量，確保遠距離、大功率輸電穩定性及經濟性。而分布式發電模式適用范圍較廣，在用戶周邊設置發電設備，不僅能夠滿足用戶用電需求，還能將電能并入電網結構實現供電。新能源發電項目的大量接入，傳統輻射狀的無源配電網絡將變成一個充滿小型電源的有源網絡，這在一定程度上影響電網的安全運行狀態。

2.2 影響電網運行質量

新能源接入對于電網運行影響較為明顯，其具體表現為以下三個方面。

（1）與傳統發電方式比較來說，新能源發電模式實際供電具有隨機性，尤其是具體供電能力在風力及水力發電廠是難以精準計算的，所以供電可靠性差，這樣需要電網保持大量的備用電源以及調峰容量，尤其風電能源接入電網后，電網調度困難升級、電網運行復雜性加大以及整體的電力系統的運行效果降低。

（2）新能源接入電網后，如果電網缺乏無功電源，也可能產生系統電壓不穩導致電壓崩潰。另外和原有電網發電機組的功能調節之間會出現一定沖突，破壞電網功率平衡，進而影響電力系統運行安全性以及穩定性。

（3）目前，電網潮流注入方式呈現多元化發展趨勢，但新能源接入電網方式及規模存在明顯差異性，這樣會提升電網損耗監控難度，電網運行電能損耗量也會大幅度增加，所以應構建科學合理的評價體系，根據新能源特點、接入方式及能源規模能等諸多因素，進而明確新能源接入的關鍵環節、控制難度，并基于經濟性及技術能力的基礎上，評估新能源接入可行性以及有效性，然后制定具體的接入方式，從而確保新能源與常規能源能夠協同使用。

2.3 影響電網電壓穩定性

如果新能源大規模接入，其對于電網發電量影響會逐步增加，特別是多組發電設備并網運行過程，對電網電壓選擇影響程度低，但在一定程度上降低了電網電壓控制力度，致使電網電壓波動異常，易發生閃變。因此具體電網規劃過程中，相關部門應當重點考慮各種新能源接入的影響情況，尤其新能源接入后，需制定及落實科學合理的電能質量檢測制度，確保大規模新能源接入后電網電力供應保持安全穩定。

2.4 促進電網規劃改革

長期以來，我國主要的電力資源來源于煤炭燃燒產生的化學能，但隨著電力需求量的不斷增加，長期煤炭消耗，導致我國煤炭資源已出現明顯短缺情況，特別是煤礦開采深度增加，也會影響周邊區域的生態環境，進而限制我國經濟保持可持續發展。所以電網規劃過程中，相關部門不僅需要解決配電網問題，也應逐步擴大新能源應用規模，減少電力系統對于傳統能源的依賴程度，提升整個電網的供電效率以及環保性，尤其新能源接入電網，能夠對于當前電網規劃實施有效優化升級，改善我國現有電網規劃缺陷，確保電網運行安全穩定，電力供應量滿足經濟發展需求。

3 結語

綜上所述，各種新能源應用均有明顯的優缺點，但這些新能源發展潛力巨大，基于我國地形及氣候條件影響，電網規劃中新能源接入有待深入研究，因此實際電網規劃過程中，為了確保新能源發電項目推廣應用，相關部門制定了系統技術原則和方案，從源頭對光伏和風電等新能源接入項目進行管控。另外，電力企業應當依據當地地形及氣候條件發展新能源，選擇合適的新能源接入電網方式，確保新能源安全穩定供應，進而滿足工業生產及居民生活需求。