一、风光互补想法的初衷在青海、内蒙古、新疆等西部地区进行光伏电站项目考察时,经常会路过风电场,发现风机跟风机之间,有大片大片的空地。也许是出于职业惯性,我感觉风机之间的空地完全可以建设光伏电站!在风电场内做光伏项目有两个优点:1)风资源和光资源能形成互补,减少中长(>24h)时间段内

首页 > 风电 > 风电产业 > 技术 > 正文

风光资源互补性研究

2016-05-20 09:09 来源:王淑娟 作者: 王淑娟

一、风光互补想法的初衷

在青海、内蒙古、新疆等西部地区进行光伏电站项目考察时,经常会路过风电场,发现风机跟风机之间,有大片大片的空地。也许是出于职业惯性,我感觉风机之间的空地完全可以建设光伏电站!

在风电场内做光伏项目有两个优点:

1)风资源和光资源能形成互补,减少中长(>24h)时间段内由资源变化引起对电网的冲击;

2)风电场的用地虽然是点征,但风机中间的空地很难用作其他用途,用做光伏可以增加土地的利用率

二、风、光资源真的有互补性吗?

最初,我就这个问题请教了资源界的泰斗朱瑞兆老师。他的回答是肯定的。风光互补的根本原因是我国的季风气候,他在80年代就做过相关的研究。为了从理论上对“风光资源互补性”加以论证,我收集了青海的风资源、光资源数据。

1风光资源在一年之内的互补性

所选风电场的风能、太阳能资源30统计情况如下所示。

图1所选风电场的风能、太阳能资源30统计情况

从上面这两张图可以看出:一年之中,春季的风功率相对较好,而太阳能总辐射量较低;夏季的风功率相对较差,而太阳能总辐射量较高。

2风光资源在一天之内的互补性

所选风电场的风能、太阳能资源1年实测数据平均情况如下所示。

从上面这两张图中可以看出:

一天之中,白天的风功率相对较差,而太阳能总辐射量较高;夜间的风功率相对较好,而太阳能总辐射量较低。

3风光资源互补性的定量分析

基于上述的定性分析,又采用完整1年的逐时数据进行定量分析,并采用了“平均值标准偏差”来表达数据的波动性。

所有资源统计数据,波动越大,标准偏差越大。平均值标准偏差越小,则资源的波动性相对稳定。

对单独的风资源、单独的光资源、风、光按一定配比输出时的标准偏差进行计算,如下图所示。其中,横轴是风、光的比例。

从上图发现,以当地的风光资源条件,当风:光=0.9,标准偏差最小,即输出最稳定。因此,按风:光=0.9做了一个模型,并计算了春分、夏至、秋分、冬至4个典型日的风光资源拟合曲线。

上面四张图可以直观的感受到,风光资源互补后更加稳定;下表是不同条件下的“平均值标准偏差”计算结果。

表1四个典型日内光伏、风电和复合出力的相对标准偏差

从上表可以看出,在4个典型日内,复合出力的标准偏差远小于风火光的单独出力。

经过上述分析,在所选项目场址,风和光是具有互补性的!

必须要强调一下:

由于各地的风资源、太阳能资源差异性大,青海省的风、光资源互补性并不能代表全国状况;风、光资源互补的最佳比例,在全国不同地区也有很大的差异。

三、风电场中间的空地够用吗?

光伏项目占地很大,风电场的风机和风机之间,刨掉阴影的地方,能够满足光伏项目的场址面积要求吗?

为了验证这点,首先,将风机抽象为“一个以机箱为圆心、叶片为半径的圆饼”+“一个柱体”,并用Sunlight对这个模型进行阴影模拟。

下图是风机模型在四个典型日的阴影范围图。

下图就是我们用一个实际风机的布点图,刨掉了风机阴影(蓝色范围),任意一个红色范围就是1.4平方公里的土地。

可以看出,在地势平坦的风电场内建设光伏电站,场地面积是完全够用的。

四、投资和运维成本

在风电场内建设光伏电站,虽然可以用一个升压变电站送出,但还是要另外增加设备,所以虽然会节省一部分资金,但节省的资金有限。

运维时,具体的技术人员基本节省不了,似乎只能节省总经理等管理人员。

五、总结

通过分析可以发现,在某些地区,风、光资源具有一定的互补性,在风电场内建设光伏电站可以充分利用土地资源,在中长期时间段内功率变化较少。

原标题:风光资源互补性研究

特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。

凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
展开全文
打开北极星学社APP,阅读体验更佳
2
收藏
投稿

打开北极星学社APP查看更多相关报道

今日
本周
本月
新闻排行榜

打开北极星学社APP,阅读体验更佳
*点击空白区域关闭图片,
双指拖动可放大图片,单指拖动可移动图片哦