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風力發電是如何儲存能量的?

發展儲能可以說是實現雙碳的必由之路。能量儲存就是儲存能量以便在需要時釋放出來使用的過程。為了實現“30·60”二氧化碳排放峰值和碳中和的目標,中國決定逐步建立以新能源為基礎的新型電力系統。近年來,我國可再生能源發電發展迅速,裝機容量從2011的27.7%增長到2021的45.4%。根據國家能源局的目標,到2025年,我國新能源裝機將進壹步提高到50%以上,新能源發電的地位將越來越重要。

壹方面,通過配置儲能可以實現可再生能源發電的削峰填谷,即將風光發電高峰期的電力儲存起來,然後移至用電高峰,降低棄風棄光率;另壹方面,儲能系統可以平滑控制隨機、間歇、波動的可再生能源發電出力,從源頭上減少波動,滿足可再生能源並網要求,為未來大規模開發應用打下良好基礎。

那麽儲能的應用場景也包括電網側和用戶側。隨著電網靈活性需求的增加和商業模式的逐漸合理化,也將共同帶動儲能的大規模發展。電網方面,儲能電站主要用於在電力市場中提供輔助服務,如系統調頻等。由於電網頻率的變化會影響電力設備的安全高效運行和壽命,儲能尤其是電化學儲能具有較高的調頻效率,可以在電網側發揮重要作用。儲能設備除了提供輔助服務外,還可以緩解電網阻塞,提高電網輸配電能力,從而延緩設備升級擴容。

智能風力發電解決方案

為了實現風力發電的集中控制,提高用戶企業的數字化、智能化水平,實現數據可視化管理,打造壹套適合新能源的三維可視化集中管理模塊成為新的主流趨勢。Hightopo實現交互式網絡風電數字雙3D場景。它可以根據時間和天氣的界面在白天、夜晚、晴天、陰天、雨天之間切換,呈現出與現實世界壹致的時空狀態。

1,升壓站監控

風電場升壓站是指將風力發電機組的輸出電壓提升到更高水平的電壓並送出的設施。由於大部分風力發電機為異步發電機,風電場在發出有功功率的同時會吸收無功功率,大部分風力發電機無法連續有效地調節有功和無功功率。如果不采取相應的控制措施,可能會影響電網的無功和電壓穩定性,或者增加電網的網損。

為了解決大規模風電場並網引起的送出系統電壓穩定性問題,風電場集輸升壓站壹般采用靜止無功發生器(SVG)和並聯電容器組進行無功補償。點擊升壓站三維模型,跳轉到升壓站透視圖,顯示站內主要觀測數據,如環境信息、負荷統計、風電預測、消防巡檢信息、巡檢車信息等。

2.環境情報中心

圖普軟件的digital twin 3D可視化系統中升壓站的環境信息監測主要集成了整個風電基地的天氣、平均溫度、主風向、平均風速等數據,便於對風場的環境信息進行控制。

3.風力預測

利用圖形軟件豐富的可視化圖表組件,以雙曲線的形式顯示風電基地的整體實時功率和預測功率,方便管理者隨時進行決策分析,有效節能減排。

4.變壓器室

點擊Hightopo智慧風電監管平臺升壓站內的變壓器室3D建築模型,跳轉到變壓器室內部。主場景采用寫實風格,還原配電室內部布局。點擊相應的變壓器櫃,顯示不同主變壓器的測控數據。

5、生產監控

風電機組風量不穩定,支持電力系統運行的能力不如其他發電領域,風電基地設施的監測數據需要更加及時。將風電場的關鍵生產數據集中在界面的左右兩側,為管理者提供直觀的數據顯示,並及時進行控制。

圖普軟件的三維可視化技術采用B/S架構,頁面可以適應各種分辨率。用戶可以通過PC、PAD或智能手機隨時隨地訪問三維可視化系統,實現遠程監控。

利用圖形軟件的可視化場景,將智能設備的實時運行參數連接到兩側的2D面板,以豐富的圖表、圖形和設計元素展示工程概況、實時指標、機組狀態、環境參數、發電量統計、節能減排等復雜抽象的數據,實現集中管控。通過對歷史數據的融合分析,管理者可以實現資源的優化配置,構建智能風電管理系統。

6.實時指示器

通過圖形軟件的HT 2D面板可以實時觀察整個風電場的總風負荷,並從“風機預警處理率”和“未處理風機數”及時做出事件決策和處理。

7.環境參數

風速和風向的變化對大型風力發電機組的發電有很大的影響。環境監測系統可以接入地圖軟件的可視化場景,完成對能見度、降水量、風速、溫度的實時監測,在惡劣天氣到來之前采取應對措施。

8.發電統計

發電量是生產監控模塊管理者最關心的數據,面板顯示當日發電量、當月發電量、累計發電量;所有風機的日發電量排名以柱狀圖的形式顯示。

9.節能減排

通過圖形軟件的可視化系統,可以遠程監測和統計風電基地氮氧化物的排放數據,依法實現節能減排的最優方案。

10,單位狀態數量

利用圖形軟件多樣化的圖表形式,顯示正常發電、帶病發電、備用、自限電、計劃停機、通信中斷的風機臺數,便於實時獲取整個風機的運行狀態。

短期來看,政策是推動我國儲能裝機發展的主要動力,制度經濟的改善可以打開中長期大規模發展的空間。因此,隨著市場機制的逐步完善。儲能系統經濟的拐點也在“漸行漸遠”。

新能源長期提供電力保障的能力較差,且由於氣象數據的滾動更新,新能源電力的預測仍與實際結果存在偏差。新能源的大規模接入使得現有的常規電源和抽蓄調節能力耗盡,“源隨負荷動”的平衡模式難以為繼。系統平衡調節能力亟待提高,需要加快構建“源-網-負荷-儲能”互動的新型電力系統。

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