Επίδραση της παραγωγής αιολικής ενέργειας στη λειτουργία του ηλεκτρικού δικτύου και αντιμέτρων
Τα τελευταία χρόνια, με την αυξανόμενη έλλειψη παγκόσμιας ενέργειας πετρελαίου και τις προειδοποιήσεις για την πυρηνική ενέργεια που προκάλεσε ο σεισμός στην Ιαπωνία, έχει γίνει μια γενική τάση να επιταχυνθεί η ανάπτυξη μιας ασφαλούς βιομηχανίας καθαρής ενέργειας συμπεριλαμβανομένης της αιολικής ενέργειας. Η παραγωγή αιολικής ενέργειας μεγάλης κλίμακας πρέπει να συνδεθεί στο δίκτυο. Παρόλο που οι ξένες χώρες αιολικής ενέργειας έχουν συσσωρεύσει κάποια εμπειρία στον τομέα της παραγωγής αιολικής ενέργειας και του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας, λόγω του ιδιαίτερου χαρακτήρα της δομής του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας της Κίνας, ο συντονισμός της ανάπτυξης της παραγωγής αιολικής ενέργειας και η λειτουργία του δικτύου έγινε ο σχεδιασμός και ο σχεδιασμός αιολικών πάρκων. Το πιο σημαντικό ζήτημα που δεν μπορεί να αποφευχθεί κατά τη λειτουργία.
I. Επιπτώσεις της παραγωγής αιολικής ενέργειας στη λειτουργία του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας στην Κίνα
Στις εμπλουτισμένες περιοχές αιολικών πόρων στην Κίνα, τα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας είναι σχετικά αδύναμα. Ο αντίκτυπος της παραγωγής αιολικής ενέργειας στη λειτουργία του δικτύου αντανακλάται κυρίως στην αποστολή του δικτύου, την ποιότητα της ηλεκτρικής ενέργειας και την ασφάλεια και τη σταθερότητα του δικτύου.
1.1 Επιπτώσεις στην αποστολή του δικτύου
Οι πλούσιες σε πόρους αιολικής ενέργειας περιοχές χαρακτηρίζονται από αραιοκατοικημένο πληθυσμό, μικρό φορτίο και αδύναμη δομή δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας. Η είσοδος της αιολικής ενέργειας πρέπει να αλλάξει την κατανομή της ροής ισχύος του ηλεκτρικού δικτύου και θα έχει μεγαλύτερο αντίκτυπο στην τάση κόμβου του τοπικού ηλεκτρικού δικτύου. Η ίδια η αιολική ενέργεια είναι μια ανεξέλεγκτη πηγή ενέργειας. Είτε βρίσκεται σε κατάσταση παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και η ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται εξαρτάται από την κατάσταση της ταχύτητας του ανέμου. Η αστάθεια και η διαλείπουσα ταχύτητα του ανέμου καθορίζουν τη μεγάλη διακύμανση και τη διαλείμματα της ικανότητας παραγωγής ανεμογεννητριών. Το τελευταίο αιολικό πάρκο είναι ισοδύναμο με την τυχαία πηγή διαταραχής του ηλεκτρικού δικτύου. Έχει αντιρρυθμιστικά χαρακτηριστικά και απαιτεί περισσότερη εφεδρική ισχύ και χωρητικότητα ξυρίσματος στην πλευρά του πλέγματος. Λόγω της αστάθειας της παραγωγής αιολικής ενέργειας, η δυσκολία της αποστολής αιολικής ενέργειας αυξάνεται.
1.2 Επιπτώσεις στην ποιότητα ισχύος
Η διακύμανση της ισχύος εξόδου της ανεμογεννήτριας κάνει τις ανεμογεννήτριες να υποφέρουν από φαινόμενα στροβιλισμού, αφύπνισης και πύργου κατά τη λειτουργία, προκαλώντας απόκλιση τάσης, διακυμάνσεις, τρεμόπαιγμα, αρμονικές και περιοδική παλμική τάση, ιδιαίτερα οι διακυμάνσεις τάσης και οι τρεμοπαίχτες έχουν σοβαρό αντίκτυπο την ποιότητα ισχύος του δικτύου. Ο ασύγχρονος κινητήρας στην ανεμογεννήτρια δεν διαθέτει ανεξάρτητη συσκευή διέγερσης. Δεν υπάρχει τάση στο μπροστινό μέρος του πλέγματος και συνοδεύεται από ρεύμα εισόδου 5-6 φορές υψηλότερο από το ονομαστικό ρεύμα όταν συνδέεται το πλέγμα, με αποτέλεσμα μεγάλη πτώση στην τάση του δικτύου.
Οι ηλεκτρονικές συσκευές μετατροπής συχνότητας που χρησιμοποιούνται ευρέως σε ανεμογεννήτριες με μεταβλητή ταχύτητα παράγουν αρμονικές και διαχρονικά, αρμονικές και διαχρονικά, οι οποίες μπορούν να προκαλέσουν παραμόρφωση της κυματομορφής τάσης.
1.3 Επιπτώσεις στην ασφάλεια και τη σταθερότητα του δικτύου
Όταν το δίκτυο σχεδιάστηκε και σχεδιάστηκε αρχικά, δεν έλαβε υπόψη ότι οι ανεμογεννήτριες που συνδέονται με το άκρο του δικτύου θα άλλαζαν τη μονόδρομη ροή της ισχύος του δικτύου διανομής, η οποία θα αλλάξει τη ροή και την κατανομή της παλιρροιακής ροής, προκαλώντας η τάση δικτύου κοντά στο αιολικό πάρκο να υπερβεί το φάσμα ασφαλείας, και ακόμη και να οδηγήσει στην τάση έχει καταρρεύσει. Η έγχυση μεγάλης κλίμακας αιολικής ενέργειας στο δίκτυο θα επηρεάσει αναπόφευκτα τη μεταβατική σταθερότητα και τη σταθερότητα συχνότητας του δικτύου. Το ρεύμα βραχυκυκλώματος υπερβαίνει την ικανότητα διακοπής των κοντινών ζυγών και διακοπτών υποσταθμού, γεγονός που επηρεάζει την ασφάλεια του ηλεκτρικού δικτύου.
Δεύτερον, οι λόγοι για την ασυνέπεια μεταξύ της παραγωγής αιολικής ενέργειας και της λειτουργίας του δικτύου
2.1 Ο ρυθμός της παραγωγής αιολικής ενέργειας και της κατασκευής του ηλεκτρικού δικτύου δεν είναι ομοιόμορφος
Η προκαταρκτική ροή εργασίας του έργου αιολικής ενέργειας είναι σχετικά απλή, η πρόοδος έγκρισης είναι γρήγορη και η περίοδος κατασκευής είναι σχετικά μικρή. Το σύστημα πρόσβασης στο δίκτυο είναι σχετικά περίπλοκο στην ανασκόπηση του έργου, στον προσδιορισμό του προγράμματος και στην κατασκευή του έργου. Το δίκτυο ηλεκτρικής ισχύος 220kV μπορεί να εγκριθεί από όλες τις επαρχίες (αυτόνομες περιοχές), οι οποίες υπερβαίνουν τα 330kV. Πρέπει να αναφέρεται στην Εθνική Διοίκηση Ενέργειας για έγκριση και η διαδικασία έγκρισης για το ηλεκτρικό δίκτυο είναι περίπλοκη. Αφού κάθε χωριό πρέπει να λάβει δικαιολογητικά για τους δήμους, τις επαρχίες, τις πόλεις και τις επαρχίες, θα χρειαστεί πολύς χρόνος, καθιστώντας δύσκολη την ολοκλήρωση του έργου του συστήματος πρόσβασης και της κατασκευής αιολικού πάρκου. Η περίοδος κατασκευής δεν μπορεί να συνδυαστεί. Στην Κίνα, η περίοδος κατασκευής της πρώτης μονάδας αιολικού πάρκου είναι συνήθως 6 μήνες. Χρειάζεται μόνο ένα χρόνο για την κατασκευή όλων των αιολικών πάρκων και η περίοδος κατασκευής του έργου του ηλεκτρικού δικτύου είναι πολύ μεγαλύτερη. Ειδικά για την κατασκευή γραμμών μεταφοράς, είναι δύσκολο να συντονιστεί η εργασία. . Η εύλογη περίοδος κατασκευής του έργου μεταφοράς 220kV είναι περίπου 1 έτος και η εύλογη περίοδος κατασκευής του έργου μεταφοράς 750kV είναι περίπου 2 χρόνια.
2.2 Η ισχύς ανεμογεννήτριας είναι ανεπαρκής
Από την άποψη της ισορροπίας ισχύος, το ηλεκτρικό δίκτυο δεν μπορεί να εξαλείψει τελείως τους πόρους της αιολικής ενέργειας. Μια καλή δομή παροχής ηλεκτρικού ρεύματος και επαρκής εφεδρεία αποτελούν τη βάση για την πλήρη αξιοποίηση της αιολικής ενέργειας. Η αιολική ενέργεια έχει τα χαρακτηριστικά της τυχαίας, διαλείπουσας και ταχείας διακύμανσης και χρειάζεται μια συγκεκριμένη κλίμακα. Ευέλικτη ρύθμιση της τροφοδοσίας για να ταιριάζει με αυτό. Λαμβάνοντας υπόψη την Εσωτερική Μογγολία ως παράδειγμα, η δομή τροφοδοσίας του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας είναι ενιαία, το ποσοστό των μονάδων θερμικής ενέργειας αντιπροσωπεύει το 84% της συνολικής εγκατεστημένης ισχύος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και οι μονάδες παροχής θερμότητας αντιπροσωπεύουν το 40% των μονάδων θερμικής ισχύος , αντιπροσωπεύοντας το 64% του υψηλότερου φορτίου παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας. Μετά την είσοδο στην περίοδο θέρμανσης το χειμώνα, το μέγιστο βάθος των μονάδων με καύση άνθρακα είναι περίπου 50% και το μέγιστο βάθος των μονάδων αποθήκευσης αερίου και αντλίας μπορεί να φθάσει το 100%. Η μονάδα θέρμανσης δεν συμμετέχει καθόλου στο ξύρισμα κορυφής. Αν και το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας έχει βελτιστοποιηθεί και αποστέλλεται, για να καλύψει τη ζήτηση θέρμανσης, το περιθώριο φόρτου που αφήνεται για την αιολική ενέργεια είναι πολύ μικρό και το ηλεκτρικό δίκτυο δεν μπορεί να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις πλήρους πρόσβασης στην αιολική ενέργεια, είναι δύσκολο.
