有很多讀者會(huì)問(wèn),為什么不限制火力發(fā)電出力,或者白天直接切斷火力發(fā)電機(jī),使用太陽(yáng)能發(fā)電。在解釋這個(gè)問(wèn)題之前,我先舉一個(gè)例子,我們平時(shí)駕駛汽車的時(shí)候經(jīng)常會(huì)遇見堵車,堵車時(shí)間長(zhǎng)了,我們會(huì)熄火。因?yàn)榧词蛊嚨臋n位空檔狀態(tài),發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速仍然會(huì)保持在1000轉(zhuǎn),發(fā)動(dòng)機(jī)依然會(huì)耗費(fèi)汽油。根據(jù)能量守恒原理,汽油在汽缸里燃燒時(shí)能量沒有轉(zhuǎn)換成機(jī)械能(車輛行駛)就只能轉(zhuǎn)化成熱量,造成浪費(fèi),夏天高溫時(shí)甚至?xí)鹱匀弧?nbsp;
汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)和火電廠的發(fā)電機(jī)組原理類似,都是化石能源轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或者電能。發(fā)動(dòng)機(jī)空檔時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)有一個(gè)1000的轉(zhuǎn)速。同理我們國(guó)家的電網(wǎng)有一個(gè)固定的頻率,頻率的固定數(shù)值是50Hz,有一個(gè)偏差范圍,49.5hz-50.2hz。這個(gè)頻率是靠發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的固定轉(zhuǎn)速來(lái)維持的?;鹆Πl(fā)電機(jī)大部分是同步發(fā)電機(jī)的,也就是它的頻率是和轉(zhuǎn)速成正比的。有功功率對(duì)應(yīng)頻率,發(fā)電廠控制的是頻率,也就是發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,如果頻率高了,就降一點(diǎn)。如果有功負(fù)荷低了,頻率就上升,發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高,然后它就降轉(zhuǎn)速,使之平衡。
一般情況下,社會(huì)用電的總功率大致遵循一條曲線,發(fā)電廠按照這個(gè)曲線決定投放燃料,如果用電功率出現(xiàn)突降,這類帶有很大慣性的設(shè)備是沒法跟著同步降下來(lái)的,最多只能逐步降下來(lái),在此期間的煤炭燃燒的熱量會(huì)大于需求量,多出的部分只能通過(guò)冷卻塔散失到空氣里,非常浪費(fèi)。
火力發(fā)電機(jī)組還有一個(gè)特點(diǎn),啟停一次非常麻煩。啟動(dòng)的時(shí)候需要重新點(diǎn)火,鍋爐需要重新加溫。這個(gè)過(guò)程需要50多個(gè)小時(shí),需要各種燃料幾十萬(wàn)元。從經(jīng)濟(jì)和社會(huì)用電安全角度來(lái)說(shuō)我們只能切除光伏用電,不能影響火電。
二、新能源發(fā)電的間歇性和電力諧波
很多人說(shuō)光伏電是“垃圾電”電能質(zhì)量差,電網(wǎng)不愿意收,所以不好并網(wǎng)和送出。對(duì)于這一點(diǎn)我們必須承認(rèn)。光伏發(fā)電有一個(gè)缺點(diǎn)就是間歇性。只有白天能發(fā),晴天能多發(fā)。這一點(diǎn)會(huì)給電網(wǎng)帶來(lái)不小的麻煩,特別是大型地面電站,所以電網(wǎng)會(huì)要求大型地面電站安裝光功率預(yù)測(cè)裝置,這種裝置是提高電網(wǎng)調(diào)峰能力、增強(qiáng)電網(wǎng)接納光電的能力、改善電力系統(tǒng)運(yùn)行安全性與經(jīng)濟(jì)性的最為有效、經(jīng)濟(jì)的手段之一。從發(fā)電企業(yè)角度考慮,精準(zhǔn)的光伏功率預(yù)測(cè)將使得光電可以積極地參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),規(guī)避由供電的不可靠性而受到的經(jīng)濟(jì)懲罰。
光伏電站光伏功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)主要是由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、物理建模、光伏功率預(yù)測(cè)軟件、圖形、報(bào)表和輔助模塊等組成。(如圖1-3)
由于了有準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)的氣象數(shù)據(jù),通過(guò)精確的算法可以預(yù)測(cè)出一個(gè)時(shí)間段后的光伏發(fā)電功率。如果功率有波動(dòng)及時(shí)做出調(diào)整因?yàn)橛辛诉@個(gè)技術(shù),風(fēng)、光新能源的間歇性的問(wèn)題得到了很好的解決。
圖1-3
還有一種說(shuō)法是光伏發(fā)電的諧波大,對(duì)電網(wǎng)有污染。