Vēja enerģijas ražošanas ietekme uz energosistēmas darbību un pretpasākumiem
Pēdējos gados, pieaugot Japānas zemestrīces izraisītajam globālās naftas enerģijas trūkumam un brīdinājumiem par kodolenerģijas izmantošanu, tā ir kļuvusi par vispārēju tendenci paātrināt drošas, tīras enerģijas nozares attīstību, tostarp vēja enerģiju. Liela mēroga vēja enerģijas ražošana ir jāsavieno ar tīklu. Lai gan ārvalstu vēja enerģijas valstis ir uzkrājušas kādu pieredzi vēja enerģijas ražošanas un energosistēmas darbībā, pateicoties Ķīnas energosistēmas struktūras īpatnībām, kā koordinēt vēja enerģijas ražošanas un tīkla darbību attīstību ir kļuvis vēja parku plānošana un projektēšana. Vissvarīgākais jautājums, no kura nevar izvairīties.
I. Vēja enerģijas ražošanas ietekme uz enerģijas tīklu darbību Ķīnā
Ķīnā vēja enerģijas resursu bagātinātajos apgabalos energosistēmas ir relatīvi vājas. Vēja enerģijas ražošanas ietekme uz tīkla darbību galvenokārt ir atspoguļota tīkla atsūtīšanā, jaudas kvalitātē un tīkla drošībā un stabilitātē.
1.1 Ietekme uz tīklu nosūtīšanu
Ar vēja enerģijas resursiem bagāti reģioni raksturojas ar mazu iedzīvotāju skaitu, nelielu slodzi un vāju enerģijas tīklu struktūru. Vēja enerģijas ievadei jāmaina elektroenerģijas tīkla plūsmas sadalījums, un tam būs lielāka ietekme uz vietējās elektrotīkla mezgla spriegumu. Vēja enerģija pati par sevi ir nekontrolējams enerģijas avots. Neatkarīgi no tā, vai tas ir elektroenerģijas ražošanas stāvoklī, un saražotās elektroenerģijas daudzums ir atkarīgs no vēja ātruma stāvokļa. Vēja ātruma nestabilitāte un pārtraukums nosaka vēja turbīnu ražošanas jaudas lielo svārstību un pārtraukumu. Pēdējā vēja saimniecība ir līdzvērtīga elektrotīkla izlases traucējumu avotam. Tam ir pretregulēšanas īpašības, un to režģa pusē ir nepieciešama lielāka rezerves jauda un maksimālā skūšanās jauda. Sakarā ar vēja enerģijas ražošanas nepastāvību palielinās vēja enerģijas piegādes grūtības.
1.2 Ietekme uz jaudas kvalitāti
Vēja turbīnas izejas jaudas svārstības padara vēja turbīnas cieš no turbulences, pamošanās un tornīņu ēnu efektiem ekspluatācijas laikā, izraisot sprieguma novirzi, svārstības, mirgošanos, harmoniku un periodisku sprieguma pulsāciju, jo īpaši sprieguma svārstībām un mirgošanas ietekme uz tīkla jaudas kvalitāte. Asinhronā motora vēja turbīnā nav neatkarīgas ierosinātāja. Tīkla priekšpusē nav sprieguma, un tam pievienota 5-6 reizes lielāka sprieguma strāva nekā nominālā strāva, kad tīkls ir savienots, izraisot lielu tīkla sprieguma kritumu.
Strāvas elektroniskās frekvences pārveidošanas ierīces, ko plaši izmanto mainīgas ātruma vēja turbīnās, ģenerē harmonikas un starpharmonijas, harmonikas un starpharmonijas, kas var izraisīt sprieguma vilnim traucējumus.
1.3 Ietekme uz tīkla drošību un stabilitāti
Sākotnēji projektējot un plānojot tīklu, netika ņemts vērā, ka vēja turbīnas, kas savienotas ar tīkla galu, mainītu sadales tīkla enerģijas vienvirziena plūsmu, kas varētu mainīt plūdmaiņas plūsmu un sadalījumu, izraisot tīkla spriegums pie vēja saimniecības, lai pārsniegtu drošības diapazonu, un pat noved pie sprieguma ir sabrukusi. Liela mēroga vēja enerģijas injicēšana režģī neizbēgami ietekmēs tīkla īslaicīgo stabilitāti un biežuma stabilitāti. Īssavienojuma strāva pārsniedz blakus esošo apakšstaciju sastatņu un slēdžu pārraušanas jaudu, kas ietekmē elektrotīkla drošību.
Otrkārt, iemesli neatbilstībai starp vēja enerģijas ražošanu un tīkla darbību
2.1. Vēja enerģijas ražošanas un elektrotīkla konstrukcijas temps nav vienveidīgs
Vēja enerģijas projekta sākotnējā darba plūsma ir samērā vienkārša, apstiprināšanas gaita ir ātra un būvniecības periods ir samērā īss. Tīkla piekļuves sistēma ir salīdzinoši sarežģīta projektu pārskatīšanā, programmu noteikšanā un projektu izstrādē. 220 kV elektrotīklu var apstiprināt visas provinces (autonomie reģioni), no kuriem visi ir lielāki par 330kV. Par to jāziņo Valsts Enerģētikas pārvaldei apstiprināšanai, un elektroenerģijas tīkla apstiprināšanas procedūra ir sarežģīta. Pēc tam, kad katram ciematam būs jāsaņem apliecinošie dokumenti pilsētām, novados, pilsētās un provincēs, tas prasīs daudz laika, tādēļ ir grūti pabeigt piekļuves sistēmas projektu un vēja ģeneratoru būvniecību. Būvlaiku nevar saskaņot. Ķīnā pirmās vēja ģeneratoru vienības celtniecības laiks parasti ir 6 mēneši. Visu vēja ģeneratoru ēku būvniecībai nepieciešams tikai viens gads, un elektroenerģijas tīkla projekta būvniecības periods ir daudz ilgāks. Īpaši pārvades līniju būvei ir grūti koordinēt darbu. . 220 kV transmisijas projekta saprātīgais būvniecības periods ir aptuveni 1 gads, un 750 kV pārvades projekta pamatots būvniecības periods ir aptuveni 2 gadi.
2.2 Vēja enerģijas maksimālā jauda ir nepietiekama
No jaudas līdzsvara perspektīvas energosistēma nevar pilnībā likvidēt vēja enerģijas resursus. Laba elektroapgādes struktūra un pietiekama dublēšana ir pamats vēja enerģijas pilnīgai izmantošanai. Vēja enerģija ir nejaušības, intermittivitātes un strauju svārstību pazīmes, un tai ir vajadzīga noteikta mēroga. Elastīga barošanas avota pielāgošana, lai tā atbilstu. Piemēram, Iekšējās Mongolijas elektroenerģijas piegādes struktūra ir vienota, siltumenerģijas vienību īpatsvars veido 84% no kopējās elektroenerģijas ražošanas jaudas, un siltumapgādes bloki veido 40% no siltumenerģijas vienībām , kas veido 64% no lielākās elektroenerģijas ražošanas jaudas slodzes. Ziemā apkures periodā ieejot, ogļu spēkstaciju maksimālais dziļums ir aptuveni 50%, bet gāzes un sūkņu glabāšanas agregāta maksimālais dziļums var sasniegt 100%. Sildīšanas iekārta nepiedalās vispārējā skūšanās režīmā. Lai gan elektroenerģijas tīkls ir optimizēts un nosūtīts, lai apmierinātu siltumapgādes pieprasījumu, vēja enerģijai paliekamā slodzes starpība ir ļoti maza, un jaudas tīkls neatbilst prasībām par pilnīgu piekļuvi vēja enerģijai un jaudas bilanci ir grūti.
