风力发电是如何储存能量的?

发展储能可以说是实现双碳的必由之路。能量储存就是储存能量以便在需要时释放出来使用的过程。为了实现“30·60”二氧化碳排放峰值和碳中和的目标,中国决定逐步建立以新能源为基础的新型电力系统。近年来,我国可再生能源发电发展迅速,装机容量从2011的27.7%增长到2021的45.4%。根据国家能源局的目标,到2025年,我国新能源装机将进一步提高到50%以上,新能源发电的地位将越来越重要。

一方面,通过配置储能可以实现可再生能源发电的削峰填谷,即将风光发电高峰期的电力储存起来,然后移至用电高峰,降低弃风弃光率;另一方面,储能系统可以平滑控制随机、间歇、波动的可再生能源发电出力,从源头上减少波动,满足可再生能源并网要求,为未来大规模开发应用打下良好基础。

那么储能的应用场景也包括电网侧和用户侧。随着电网灵活性需求的增加和商业模式的逐渐合理化,也将共同带动储能的大规模发展。电网方面,储能电站主要用于在电力市场中提供辅助服务,如系统调频等。由于电网频率的变化会影响电力设备的安全高效运行和寿命,储能尤其是电化学储能具有较高的调频效率,可以在电网侧发挥重要作用。储能设备除了提供辅助服务外,还可以缓解电网阻塞,提高电网输配电能力,从而延缓设备升级扩容。

智能风力发电解决方案

为了实现风力发电的集中控制,提高用户企业的数字化、智能化水平,实现数据可视化管理,打造一套适合新能源的三维可视化集中管理模块成为新的主流趋势。Hightopo实现交互式网络风电数字双3D场景。它可以根据时间和天气的界面在白天、夜晚、晴天、阴天、雨天之间切换,呈现出与现实世界一致的时空状态。

1,升压站监控

风电场升压站是指将风力发电机组的输出电压提升到更高水平的电压并送出的设施。由于大部分风力发电机为异步发电机,风电场在发出有功功率的同时会吸收无功功率,大部分风力发电机无法连续有效地调节有功和无功功率。如果不采取相应的控制措施,可能会影响电网的无功和电压稳定性,或者增加电网的网损。

为了解决大规模风电场并网引起的送出系统电压稳定性问题,风电场集输升压站一般采用静止无功发生器(SVG)和并联电容器组进行无功补偿。点击升压站三维模型,跳转到升压站透视图,显示站内主要观测数据,如环境信息、负荷统计、风电预测、消防巡检信息、巡检车信息等。

2.环境情报中心

图普软件的digital twin 3D可视化系统中升压站的环境信息监测主要集成了整个风电基地的天气、平均温度、主风向、平均风速等数据,便于对风场的环境信息进行控制。

3.风力预测

利用图形软件丰富的可视化图表组件,以双曲线的形式显示风电基地的整体实时功率和预测功率,方便管理者随时进行决策分析,有效节能减排。

4.变压器室

点击Hightopo智慧风电监管平台升压站内的变压器室3D建筑模型,跳转到变压器室内部。主场景采用写实风格,还原配电室内部布局。点击相应的变压器柜,显示不同主变压器的测控数据。

5、生产监控

风电机组风量不稳定,支持电力系统运行的能力不如其他发电领域,风电基地设施的监测数据需要更加及时。将风电场的关键生产数据集中在界面的左右两侧,为管理者提供直观的数据显示,并及时进行控制。

图普软件的三维可视化技术采用B/S架构,页面可以适应各种分辨率。用户可以通过PC、PAD或智能手机随时随地访问三维可视化系统,实现远程监控。

利用图形软件的可视化场景,将智能设备的实时运行参数连接到两侧的2D面板,以丰富的图表、图形和设计元素展示工程概况、实时指标、机组状态、环境参数、发电量统计、节能减排等复杂抽象的数据,实现集中管控。通过对历史数据的融合分析,管理者可以实现资源的优化配置,构建智能风电管理系统。

6.实时指示器

通过图形软件的HT 2D面板可以实时观察整个风电场的总风负荷,并从“风机预警处理率”和“未处理风机数”及时做出事件决策和处理。

7.环境参数

风速和风向的变化对大型风力发电机组的发电有很大的影响。环境监测系统可以接入地图软件的可视化场景,完成对能见度、降水量、风速、温度的实时监测,在恶劣天气到来之前采取应对措施。

8.发电统计

发电量是生产监控模块管理者最关心的数据,面板显示当日发电量、当月发电量、累计发电量;所有风机的日发电量排名以柱状图的形式显示。

9.节能减排

通过图形软件的可视化系统,可以远程监测和统计风电基地氮氧化物的排放数据,依法实现节能减排的最优方案。

10,单位状态数量

利用图形软件多样化的图表形式,显示正常发电、带病发电、备用、自限电、计划停机、通信中断的风机台数,便于实时获取整个风机的运行状态。

短期来看,政策是推动我国储能装机发展的主要动力,制度经济的改善可以打开中长期大规模发展的空间。因此,随着市场机制的逐步完善。储能系统经济的拐点也在“渐行渐远”。

新能源长期提供电力保障的能力较差,且由于气象数据的滚动更新,新能源电力的预测仍与实际结果存在偏差。新能源的大规模接入使得现有的常规电源和抽蓄调节能力耗尽,“源随负荷动”的平衡模式难以为继。系统平衡调节能力亟待提高,需要加快构建“源-网-负荷-储能”互动的新型电力系统。