[实用新型]突破大力发展风电瓶颈的供电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种有利于迅速减少温室气体排放，大力发展风电的方法，特别是能突破大力发展风电瓶颈的方法，属于供电或配电领域。

背景技术

当今，全球气候变化受到了世界各国的普遍关注。从最新的温室气体排放增加速度来看，到本世纪末地球气候将有6～7℃的严酷升温，远超出2℃的地球生态警戒线。经济高速增长的中国，2008年二氧化碳排放量为71.2亿吨，约占世界排放总量316亿吨的1/4，超过美国是世界上最大的温室气体排放国。在哥本哈根气候会议召开前夕，中国政府承诺2020年单位GDP碳排放将比2005年减少40％-45％，未来将面临巨大的二氧化碳减排压力。

风能作为一种最廉价、最方便、最清洁的绿色环保的可再生能源，提供了一种重要的可替代煤炭来发电的能源，在二氧化碳减排方面有很大潜力。中国拥有丰富的风能资源，据测算中国陆上每年可开发风能资源在24.7PWh左右，约为目前全国用电量的7倍。中国也把发展风能作为二氧化碳减排的一个重要途径。根据中国的风能分布特点，中国已经规划了内蒙古、甘肃和江苏等七个千万千瓦级风电建设基地，构建以七大超千万千瓦级的风电基地为核心的“人”字型风电产业空间布局。

根据中国电力联合会披露的数据，我国的风电总装机容量在2008年就已达1221万千瓦，成为世界上第4个超过1000万千瓦的风电大国，目前又有5个千万千瓦级的风电基地正在积极筹建或开工建设，如果建成将会使我国的风电装机容量远超6000万千瓦，随着风电场的新建扩建，我国的风电设备的生产能力迅速提高，整机制造厂已经超过70家，年产量超过100台单机容量为1.5兆瓦大型风机的企业已经超过4家，由上可见，风电事业正以其节能减排的可再生的绿色能源为特征而迅猛发展，这原本是一个天赐良机，但由于现有的对风电的使用方式都是将国家电网(简称电网或市电网)作负载，即：将风电与市电并网是目前世界上大规模风电场的唯一应用方式。风能的利用主要按照“风轮-发电机-电网-用户(负载)”这个路线来进行，使电网成为风电的负载，而风电就只能通过与电网并网后才能向用户供电。为了能将风电与市电并网，各风电场对符合国家电网于2009年7月30日发布的《风电场接入电网技术规定》要求的风电才有可能与电网并网，同时，由于风电的输出功率受制于风速的变化，具有与风速同步的间歇性和波动性，与电网并网运行时会对电网运行和电网质量带来诸多不利影响，所以还要求并网风电总量在没有水电、燃气发电等调峰时不能超过电网总量的8％，低于8％的比例就是严重限制风电大规模发展的最主要的瓶颈。所以在2009年下半年国家发改委根据风电并网的现实，作出了不得已而为之的风电产能过剩和限制风电设备生产的决定，使风能资源不能发挥应有的作用。

另外，风电上网对风力机提出了满足电网稳频、稳压和稳相位的要求，为了使风电满足并网要求，需要风力机输出的风电进行稳频、稳压和稳相位处理，由此大幅度增加了风力机制造成本和风电价格，使风电大规模应用受到限制。此外，风电场位置一般远离负荷中心，也远离常规电厂，这是目前国内风电场建设中的一个普遍现象。风能资源丰富的地区往往远离主要的电力需求区域，这就给传输风电带来了困难，意味着需要对现有电网结构或框架进行改造和变动，如扩建电网等，而这不仅仅是替换一些设备就可以实现的，这又将使风电成本进一步提高。也是使电网公司根本不愿意购买风电的一个重要原因，在2006年施行的《可再生能源法》中，虽然规定了电网企业必须全额收购可再生能源电量，但也只有在政府强制性制定购买政策时，电网才被动的、而非按市场经济规则购买风电并网。

综上所述，目前各国普遍使用的将风电与市电并网后再向用户供电的方法，使电网成为风电负载，已成为限制风电大力发展的最主要的瓶颈，该瓶颈如不能突破，将会使通过发展风电而达到节能减排的目标难以实现。

发明内容

本实用新型的主要目的是为了冲破限制风电发展的瓶颈，提供一种既能大力发展风电，又能将对电网的不利影响降到最低，还能明显降低风电成本，产生巨大的经济效益和社会效益的切实可行的突破大力发展风电瓶颈的供电系统。