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通过上图可见,单座风电场在一天中的不同时间尺度,波动会很大,1小时内出力会从0到满发,但一省所有风电出力波动性会相应减小,多省风电出力叠加后的整体波动会进一步降低。
从上图中,可以看出随着空间范围的扩大,风电的波动性会减小,空间范围越大、风电的整体波动性会越小,说明风能资源具有一定的空间互补性和平滑效果。其实理解这个特性,通过下面一张图(中国山脉分布图)也可以有个大体判断。
风能资源的形成,可以说是受到多种自然因素影响,特别是天气气候背景、地形和海陆的影响。
风能资源在时间和空间分布上存在着很强的时间性和地域性。例如我国西部和东北地区,在青藏高原、昆仑山脉、天山山脉的作用下,以及大兴安岭和长白山脉的作用下,可以形成多个风道,从上面图中可以大体看出轮廓示意。
初步判断来看,三个风道属于西风带,各个风道之间会存在一定的资源相关性。另外,从单独的风道来看,由于地形地貌的差异,处在与风向平行分布的各个风电场绵延数百甚至上千公里,由于风吹的方向大概率由西向东,风电出力也会存在着一定的延迟,即风电场不会同时大出力,因而也会降低波动性。
太阳能资源与风资源不同,局地效应较小,通常在一定区域内的辐照度变化情况差别不大,从上面图中的光伏波动也能看出相关特性。但我国最东在东经135°,最西边在东经75°左右,东西长度距离超过了5000公里,大约相差4小时。即使西北地区的青海和新疆等几省,东西最大长度距离也超过了2000公里。因此,见到太阳会有先后,东西部的省区会存在光伏出力的时序延迟,一定程度上具有时间上的互补性。
二、浅析储能配置
下面两张图是早期的新能源场站接入电网的示意图,大体可以看出,早日投运的新能源电站大多位于电网末端,开发相对集中,往往是多个电站连片汇集接入到电网。
前述初步分析了单个新能源场站随机波动大,但地理分布的多个新能源场站组成的风电集群会降低出力波动性,而多个风电集群的出力波动会进一步降低。
因此,感觉单一新能源场站配置储能的效果,可能不如多个场站联合使用更有效,对储能的配置规模也会相应减少,而配置在哪儿更合适,图中的红色圈圈示意的位置会不会更合适一些?即在电网侧的汇集站配置,是不是更有利于解决随机波动问题,最大化发挥储能“四两拨千斤”的功效?
即使是其他接入方式电网的新能源电站,地理分布可能差异较大,但涓涓波动细流汇入大电网,找寻大电网中合适的位置配储能,感觉作用和效果也会优于在电站单独来配置。
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