風(fēng)電增發(fā)擠出效應(yīng)及其效益評(píng)估方法

【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的飛速發(fā)展，能源可持續(xù)供應(yīng)問(wèn)題和環(huán)保問(wèn)題受到更為廣泛的關(guān)注，大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電替代火力發(fā)電能夠有效減少化石能源的消耗、避免火力發(fā)電產(chǎn)生的溫室氣體和污染物排放，而成為一種重要的替代能源。 由于風(fēng)電機(jī)組輸出功率取決于自然風(fēng)速，具有不確定性、波動(dòng)性和不完全可控性，因此當(dāng)風(fēng)電接入容量超過(guò)一定比例時(shí)，風(fēng)電功率波動(dòng)會(huì)對(duì)所接入電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。特別是對(duì)于以火電調(diào)峰為主的電網(wǎng)，風(fēng)電功率增加將迫使火電調(diào)峰機(jī)組出力下降，使其偏離最佳運(yùn)行點(diǎn)而低效運(yùn)行，尤其是當(dāng)系統(tǒng)常規(guī)調(diào)峰容量耗盡時(shí)，風(fēng)電功率增發(fā)將引起火電調(diào)峰機(jī)組運(yùn)行成本急劇增加，進(jìn)而出現(xiàn)全系統(tǒng)節(jié)能減排效益和經(jīng)濟(jì)效益均降低的現(xiàn)象。因此，在滿足給定的用電負(fù)荷需求，如何評(píng)估既有電網(wǎng)的風(fēng)電接入效益是含大規(guī)模風(fēng)電系統(tǒng)發(fā)電控制的重要基礎(chǔ)。 本文以大規(guī)模風(fēng)電接入火電調(diào)峰為主的電網(wǎng)作為研究對(duì)象，實(shí)證分析了大規(guī)模風(fēng)電功率特性及其對(duì)電網(wǎng)調(diào)峰的影響。重點(diǎn)研究了系統(tǒng)負(fù)荷低谷時(shí)段，系統(tǒng)常規(guī)調(diào)峰容量耗盡時(shí)風(fēng)電增發(fā)造成火電調(diào)峰機(jī)組運(yùn)行成本和污染物排放急劇增加的問(wèn)題，提出了風(fēng)電增發(fā)的“擠出效應(yīng)”概念，分別從全系統(tǒng)節(jié)能減排和經(jīng)濟(jì)效益角度，建立了考慮火電調(diào)峰機(jī)組運(yùn)行成本的風(fēng)電效益評(píng)估模型，可定量評(píng)估既有電網(wǎng)風(fēng)電接入后的效益問(wèn)題。 最后，通過(guò)算例分析驗(yàn)證了方法的有效性，給出了提高風(fēng)電效益并有效抑制“擠出效應(yīng)”的應(yīng)對(duì)策略，分析了采用棄風(fēng)策略后的全系統(tǒng)效益以及能耗定價(jià)、CO2排放價(jià)格對(duì)風(fēng)電節(jié)能減排效益的影響。 【關(guān)鍵詞】：風(fēng)力發(fā)電 擠出效應(yīng) 節(jié)能減排 經(jīng)濟(jì)效益
【學(xué)位授予單位】：東北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TM614
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 課題背景及意義11-12
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀12-15
• 1.2.2 風(fēng)電接入對(duì)電力系統(tǒng)影響研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.3 風(fēng)電效益研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 本文主要工作17-19
• 第2章 風(fēng)電功率特性及對(duì)系統(tǒng)調(diào)峰的影響19-29
• 2.1 風(fēng)電功率特性分析19-26
• 2.1.1 風(fēng)電功率輸出特性19-22
• 2.1.2 風(fēng)電功率波動(dòng)特性22-25
• 2.1.3 風(fēng)電功率與負(fù)荷的相關(guān)性分析25-26
• 2.2 風(fēng)電接入對(duì)系統(tǒng)調(diào)峰影響分析26-28
• 2.3 本章小結(jié)28-29
• 第3章 風(fēng)電增發(fā)的擠出效應(yīng)概念29-35
• 3.1 火電機(jī)組調(diào)峰及分類29-30
• 3.2 火電機(jī)組煤耗率曲線擬合30-31
• 3.3 風(fēng)電增發(fā)“擠出效應(yīng)”概念31-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第4章 風(fēng)電效益評(píng)估方法35-45
• 4.1 火電機(jī)組污染物排放計(jì)算35-38
• 4.1.1 火力發(fā)電燃煤 SO2排放量35
• 4.1.2 火力發(fā)電燃煤 NOx排放量35-36
• 4.1.3 火力發(fā)電燃煤 CO2排放量36
• 4.1.4 火力發(fā)電燃煤 CO 排放量36-37
• 4.1.5 火力發(fā)電燃煤煙塵排放量37
• 4.1.6 火力發(fā)電燃油污染物排放量37
• 4.1.7 污染物排放量的等值計(jì)算37-38
• 4.2 風(fēng)電節(jié)能減排效益評(píng)估方法38-41
• 4.2.1 風(fēng)電替代火電的節(jié)能減排效益評(píng)估模型39-41
• 4.2.2 風(fēng)電增發(fā)的邊際效益41
• 4.3 風(fēng)電接入電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估41-43
• 4.3.1 風(fēng)電效益41-42
• 4.3.2 火電效益42-43
• 4.3.3 全系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益43
• 4.4 本章小結(jié)43-45
• 第5章 算例分析45-61
• 5.1 算例概況45-49
• 5.2 風(fēng)電替代火電節(jié)能減排效益算例分析49-51
• 5.3 風(fēng)電接入電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益算例分析51-52
• 5.4 抑制“擠出效應(yīng)”合理?xiàng)夛L(fēng)及其效益分析52-56
• 5.5 能耗定價(jià)及 CO2排放價(jià)格對(duì)節(jié)能減排效益的影響56-60
• 5.6 本章小結(jié)60-61
• 結(jié)論61-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 附錄 A 火電機(jī)組開機(jī)計(jì)劃67-69
• 附錄 B 棄風(fēng)后的火電機(jī)組開機(jī)計(jì)劃69-71
• 附錄 C 火電機(jī)組煤耗率數(shù)據(jù)71-74
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與科研情況74-75
• 致謝75

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