新能源与分布式发电技术09互补发电与综合利用ppt课件.ppt
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1、新能源与分布式发电技术新能源与分布式发电技术制作人:制作人:朱永强,陈彩虹朱永强,陈彩虹华北电力大学华北电力大学新能源与分布式发电新能源与分布式发电 互补发电与综合利用互补发电与综合利用在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确教学目标教学目标 9 互补发电与综合利用互补发电与综合利用关注的问题关注的问题什么是互补发电?什么是互补发电?互补发电能否解决可再生新能源的间歇性和波动性问题?互补发电能否解决可再生新能源的间歇性和波动性问题?什么是综合利用?什么是综合利用?各种新能源怎样进行综合利用?各种新能源怎样进行综合利用?了解互补
2、发电的概念和特点;了解互补发电的概念和特点;了解常见的互补发电技术;了解常见的互补发电技术;了解能源综合利用的概念和方式;了解能源综合利用的概念和方式;理解互补发电与综合利用的意义和发展前景。理解互补发电与综合利用的意义和发展前景。新能源与分布式发电新能源与分布式发电 互补发电与综合利用互补发电与综合利用在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确新能源发电技术有新能源发电技术有多样性多样性,而且其,而且其变化规律不同,变化规律不同,多种电源联合运行多种电源联合运行,各种发电方式在一个系统内各种发电方式在一个系统内互为补充互为补充
3、,通,通过其过其协调配合协调配合来提供来提供稳定可靠稳定可靠的、的、质量合格质量合格的电力,的电力,这就是这就是互补发电互补发电,既提高既提高可再生能源的可靠性可再生能源的可靠性,也可提高,也可提高能源能源的综合利用率的综合利用率。9.1 互补发电的概念和特点互补发电的概念和特点9.1.1 互补发电的概念互补发电的概念新能源与分布式发电新能源与分布式发电 互补发电与综合利用互补发电与综合利用在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确9.1.2 互补发电的特点互补发电的特点(1 1)可再生能源既可充分发挥优势,又能克服本身不足。可
4、再生能源既可充分发挥优势,又能克服本身不足。取自天然、分布广泛、清洁环保等优点仍能体现,取自天然、分布广泛、清洁环保等优点仍能体现,季节性、气候性变动造成的能量波动,可以改善。季节性、气候性变动造成的能量波动,可以改善。(2 2)对多种能源协调利用,可提高能源的综合利用率。)对多种能源协调利用,可提高能源的综合利用率。(3 3)电源供电质量的提高,对补偿设备的要求降低。电源供电质量的提高,对补偿设备的要求降低。单一发电,波动和间歇明显,需大量储能或补偿装置;单一发电,波动和间歇明显,需大量储能或补偿装置;互补运行,会因相互抵消,降低储能或补偿要求。互补运行,会因相互抵消,降低储能或补偿要求。新
5、能源与分布式发电新能源与分布式发电 互补发电与综合利用互补发电与综合利用在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确9.1.2 互补发电的特点互补发电的特点(4 4)合理的布局和配置,可充分利用土地和空间。)合理的布局和配置,可充分利用土地和空间。可在有限的面积和空间内最大限度地获取能源。可在有限的面积和空间内最大限度地获取能源。获取相同能量,需占用的土地和空间可大大减少。获取相同能量,需占用的土地和空间可大大减少。(5 5)共用送变电设备和人员,可降低成本,提高运行效率。)共用送变电设备和人员,可降低成本,提高运行效率。多个分散
6、电源统一输配和集中管理,可共用设备和人员,多个分散电源统一输配和集中管理,可共用设备和人员,减少建设和运行成本。减少建设和运行成本。总的发电能力增加,可降低平均运行维护成本。总的发电能力增加,可降低平均运行维护成本。新能源与分布式发电新能源与分布式发电 互补发电与综合利用互补发电与综合利用在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确9.2 风能太阳能互补发电风能太阳能互补发电9.2.1 风风-光互补的基础光互补的基础我国属我国属季风气候区季风气候区,很多地区风能和太阳能有天然的,很多地区风能和太阳能有天然的季节互补季节互补性性(分
7、析具体情况)(分析具体情况),适合采用风,适合采用风-光互补发电系统。光互补发电系统。在一些边远农村地区,风能资源丰富,且太阳能资源充足,联在一些边远农村地区,风能资源丰富,且太阳能资源充足,联合发电运行是解决供电问题的有效途径。合发电运行是解决供电问题的有效途径。应根据用电情况和资源条件进行容量的合理配置,可共用储能应根据用电情况和资源条件进行容量的合理配置,可共用储能装置和供电线路等。装置和供电线路等。新能源与分布式发电新能源与分布式发电 互补发电与综合利用互补发电与综合利用在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确9.2.
8、2 风风-光互补发电系统的结构和配置光互补发电系统的结构和配置风光互补发电系统,一般由风光互补发电系统,一般由风电机组风电机组、光伏电池组光伏电池组、储能装储能装置置、电力变换装置电力变换装置、直流母线直流母线及及控制器控制器等部分构成,向各种直等部分构成,向各种直流或交流用电负载供电。流或交流用电负载供电。新能源与分布式发电新能源与分布式发电 互补发电与综合利用互补发电与综合利用在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确风风光互补发电系统的光互补发电系统的发电和储能配置发电和储能配置,应考虑,应考虑:负荷负荷的用电量及其变化规
9、律;的用电量及其变化规律;蓄电池蓄电池的能量损失和使用寿命;的能量损失和使用寿命;太阳能和风能太阳能和风能的资源情况。的资源情况。根据风力和阳光的变化情况,有三种可能的根据风力和阳光的变化情况,有三种可能的运行模式运行模式:风电机组单独风电机组单独向负载供电;向负载供电;光伏电池单独光伏电池单独向负载供电;向负载供电;风电机组和光伏电池联合风电机组和光伏电池联合向负载供电向负载供电。新能源与分布式发电新能源与分布式发电 互补发电与综合利用互补发电与综合利用在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确9.2.3 风光互补发电系统的应
10、用风光互补发电系统的应用与单独风电或光伏相比,风光互补发电有以下优点:与单独风电或光伏相比,风光互补发电有以下优点:利用资源的互补性,可以获得比较稳定的输出,系统有利用资源的互补性,可以获得比较稳定的输出,系统有较高的稳定性和可靠性较高的稳定性和可靠性;保证同样供电时,可大大保证同样供电时,可大大减少储能蓄电池的容量减少储能蓄电池的容量;很少或基本很少或基本不用启动备用电源不用启动备用电源(如柴油机发电机组)等,(如柴油机发电机组)等,可获得较好的社会效益和经济效益可获得较好的社会效益和经济效益。风光互补是对二者的综合利用,风光互补是对二者的综合利用,对太阳能和风资源要求都对太阳能和风资源要求
11、都低一些低一些,受自然条件的限制较少,应用,受自然条件的限制较少,应用地域范围更广地域范围更广。新能源与分布式发电新能源与分布式发电 互补发电与综合利用互补发电与综合利用在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确典型实例典型实例(详见教材)(详见教材)中国之最:中国之最:第一个并网的风光互补发电系统第一个并网的风光互补发电系统实实 例例 2 2:叶贡多寄宿小学叶贡多寄宿小学的风光互补发电系统。的风光互补发电系统。实实 例例 3 3:西藏单机容量最大的西藏单机容量最大的风风-光互补发电站。光互补发电站。新能源与分布式发电新能源与分
12、布式发电 互补发电与综合利用互补发电与综合利用在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确小容量的风光互补式路灯小容量的风光互补式路灯新能源与分布式发电新能源与分布式发电 互补发电与综合利用互补发电与综合利用在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确9.3 其它互补发电系统其它互补发电系统9.3.1 风能水力互补发电风能水力互补发电“三北三北”等内陆风区,多为等内陆风区,多为冬春风大、夏秋风小冬春风大、夏秋风小,与与夏秋丰水、冬春枯水夏秋丰水、冬春枯水的水资源正好互
13、补。的水资源正好互补。可避免在枯水季节水力发电量不足的问题;可避免在枯水季节水力发电量不足的问题;可通过共用输配电设备节省建设投资;可通过共用输配电设备节省建设投资;是比较经济有效的大规模利用方式。是比较经济有效的大规模利用方式。风风-水互补发电特点水互补发电特点新能源与分布式发电新能源与分布式发电 互补发电与综合利用互补发电与综合利用在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确9.3.2 风、光风、光柴油机互补应用柴油机互补应用目前,在很多目前,在很多边远或孤立地区,柴油发电机组边远或孤立地区,柴油发电机组是提供必要生是提供必要
14、生活和生产用电的常用发电设备。活和生产用电的常用发电设备。柴油价格高柴油价格高,运输不便运输不便,有时还供应紧张有时还供应紧张,因而柴油机发电,因而柴油机发电的成本很高,往往还不能保证电力供应的可靠性。的成本很高,往往还不能保证电力供应的可靠性。在这些边远地区,尤其是高山和海岛,往往在这些边远地区,尤其是高山和海岛,往往太阳能和风能资太阳能和风能资源比较丰富源比较丰富,可以因地制宜地实现与柴油机联合发电运行。,可以因地制宜地实现与柴油机联合发电运行。风柴互补系统的优点风柴互补系统的优点 投资回报率高,节油效果明显投资回报率高,节油效果明显(30%以上以上)规模小,见效快规模小,见效快 稳定性好
15、;稳定性好;新能源与分布式发电新能源与分布式发电 互补发电与综合利用互补发电与综合利用在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确9.3.2.1 风风力力柴油机互补应用柴油机互补应用风柴风柴并联运行并联运行,是,是风电和柴油发电最简单的结合风电和柴油发电最简单的结合方式。方式。可以可以降低柴油机的平均负载降低柴油机的平均负载,从而,从而节省燃料节省燃料。新能源与分布式发电新能源与分布式发电 互补发电与综合利用互补发电与综合利用在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明
16、确一种一种改进方案改进方案,在柴油机和发电机之间,在柴油机和发电机之间加一个飞轮加一个飞轮和和电磁离电磁离合器合器,来,来控制柴油机是否投入控制柴油机是否投入,以有效提高节油率。,以有效提高节油率。在运行中不仅弥补了风力发电的不稳定性,而且能最大限度在运行中不仅弥补了风力发电的不稳定性,而且能最大限度地节约柴油并减少对环境的污染。地节约柴油并减少对环境的污染。新能源与分布式发电新能源与分布式发电 互补发电与综合利用互补发电与综合利用在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确9.3.2.2 光伏光伏柴油机互补应用柴油机互补应用光伏
17、光伏柴油混合发电柴油混合发电系统也有系统也有投资率高投资率高等优点,但等优点,但对逆变电对逆变电源要求较高源要求较高:(1 1)要求)要求具有较高的效率,具有较高的效率,以提高系统效率。以提高系统效率。(2 2)要求)要求具有较高的可靠性具有较高的可靠性。(3 3)要求)要求逆变电源的输出应为良好的正弦波逆变电源的输出应为良好的正弦波。(4 4)要求)要求直流输入电压适应范围宽直流输入电压适应范围宽。新能源与分布式发电新能源与分布式发电 互补发电与综合利用互补发电与综合利用在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确9.3.3 微
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