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保定校区举办“风电的并网与整合”讲座

作者:张佳怡 徐琳玮     供稿单位:国际教育学院      发布时间:2011-11-28     浏览次数:

本网保定讯:11月24日下午,英国皇家科学院院士、电力工程领域的资深专家、英国斯莱斯克莱德大学(University of Strathclyde)电力系统研究组主任罗国麟教授为我校师生做主题为“风电的并网与整合”的讲座。本次讲座以风力发电为主题,讲述了风力发电的优势和其在英国的可行性。

 

 

风能作为一种清洁的可再生能源,其新能源发电行业的发展前景十分广阔,越来越受到世界各国的重视。世界上越来越多的国家认识到,一个能够持续发展的社会应该是一个既能满足社会的需要,而又不危及子孙后代前途的社会。因此节约能源(Save Energy),提高能源利用效率(Energy Using Efficiency), 尽可能多地利用洁净能源(Green Energy)替代高含碳量的矿物燃料,应是各国能源建设遵循的原则。近年来,人们已经逐渐认识到风力发电(Wind Power Generation)在减轻环境污染、调整电网中的能源结构、解决偏远地区居民用电问题等方面的突出作用,无论从调整电网结构,还是从商业化方面都促使人们开始重视发展风力发电。

首先,罗教授对风力发电无可比拟的优势做了深度剖析。罗教授根据科学的模型给出了一个能源成本的计算公式。他指出,一种能源的成本不仅包括基础设施在内的一次性投资,还包括逐年上升的设备清洁、维护、维修,架构网络,给职员支付工资等费用。然而随着时间增长,设备老化,发电效率会随之降低,大多数能源的成本逐年增加。因此,寻找一种成本低而蕴藏广的能源,一直是各个国家近年来致力于研究的主要方向之一。

接下来,罗教授比较了煤、石油、天然气、核能和几种可再生能源的优缺点。罗教授指出,煤、石油、天然气这些化石能源虽然现阶段使用范围广,但储量毕竟有限,对环境污染也较严重;太阳能虽然取之不尽,但效率较低,技术难度很大;地热能、潮汐能范围比较有限;核能各方面指标良好,但对它的研究有待进一步探索。而风能是最具商业潜力、最具活力的可再生能源之一,其理由主要表现在以下几个方面:1.取用不尽。风力发电具有装机容量增长空间大,成本下降快,安全、能源永不耗竭等优势;2.绿色清洁。其他能源都或多或少地排放温室气体,但风力发电作为一种可再生能源,在为经济增长提供稳定电力供应的同时,可以有效缓解空气污染、水污染和全球变暖问题;3.成本不高。因为虽然风力发电站的一次性投入费用和维护费用与其他能源相比处于较高的水平,但考虑到风力发电完全不排放二氧化碳这种温室气体,因此尤其是在英国等发达国家,使用风能可以不缴纳任何碳税(carbon tax,指针对二氧化碳排放所征收的税)。因此从长远来看,由于碳税必将会随着人们环保意识的增强而走高,加之政府的大力支持,风力发电将逐渐成为一种具有巨大发展潜力的方式。

 

 

随后,罗教授为我们介绍了英国风力发电的相关情况以及两个模型:DFIG(double fed induction generator,双馈感应电机)与FSIG(fixed speed induction generator,定速感应电机)。DFIG,一个作为可分析不平衡运行的模型,可用来评估一个错误供应带来的影响。在DFIG和FISG终端上产生的不平衡电压会导致在定子绕组上产生不均等的热量以及额外的机械应力与输出功率的波动。这些问题在没有电子接口的电网的FSIG-based风电场尤为严重。为了在网络失衡中提高包好DFIG和FISG的风电场的风能稳定性,DFIG系统提出了对不均衡电压补偿的控制策略。同时对DFIG的补偿能力和影响系统的电网阻抗进行了说明。

根据罗教授介绍,英国的风力发电起步比西欧其他国家晚一些,但近年来发展迅速,成为风力发电发展较快的国家之一。英国风力发电的快速发展得益于其非化石燃料公约。竞争机制的引入增加了对风能丰富场址的需求,同时也引起了环境组织的反对(主要是生态和噪音问题)。这种情况和其他国家非常相似,快速增长,高风速和弱网地区的饱和以及环境组织的反对。但与其他欧洲国家不同的是,刚刚私有化的英国电力公司积极参与风电场建设,地区电力公司在多数风电场有股份,未来的英国风电发展将简单地依靠市场机制和公众对“绿色电力”的态度,因此风电发展的趋势是不可阻挡的。

讲座结束后,罗教授还就学生关心的问题给予了悉心解答。他指出,目前市场上暂没有风能储能元件,无法像水力发电那样随时产生利用,这也是风力发电的不足之一。本次讲座在同学们的热烈掌声中圆满结束。

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