破解风电迷思

　　“计划备用”是指已经安装的发电设备，同时又区别于其他各类基于系统运行情况的运行备用容量。测算计划备用容量的一个更精确方法是对每小时负荷、发电容量以及发电机组事故停机率进行建模，以确定失负荷概率（LOLP，即发电量不足以满足负荷需求的概率）。失负荷概率可用来判定缺电量时间期望值（LOLE），缺电量时间期望值可以确定电力不足的时间，如每年多少小时，每年多少天，或十年内的天数，通常其目标值是每十年有一天。
　　基于对系统缺电量时间期望值的影响，风电也可以与传统电源一样有助于计划备用容量。大多数情况下，风电对计划备用容量的作用有一定的限度，在美国，风电的保证容量是其额定容量的5%～40%。风电保证容量的变化幅度较大，反映出风电出力（在有风时）在时间上与系统负荷以及系统高风险时段的不同。风电场的发电保证容量一经确定，电力系统规划人员不管采取何种方式，都要决定还需要补充多少容量以满足系统的的稳定性标准。
　　3、所有地方同时停止刮风的频率的有多大？
　　单台风电机组发电量的变化是很大的，对于1亿千瓦风电来说，电网运营商就更关注其对电网带来的挑战了。如前所述，风电从本质上得益于集群化，所以1亿千瓦的风电与单台风电机组的运行截然不同。在更广阔的地理范围内聚合风电就会减少零输出的小时数。单个风电场通常在一年内可能产生超过1000小时的零出力现象，而在广阔地理范围内大规模集群的风电机组的出力几乎总是大于零。同时时间尺度越短，变化幅度也就越小。大规模的风电场，每秒或者每分钟的变量非常小，但是可能在若干小时后会呈现很大变化，即便分布式风电场亦如此。
　　遇极端天气情况，风速增大，出于安全考虑，风电机组需要停机，这时候怎么办呢？这样的极端天气并不常见，在一些地方并不是每年都会出现，而有些地区一年中也只会出现一到两次。大风暴在4到6小时就可行进几百公里，所以，广阔地理区域的风电集群可以应对这一挑战。在这种情况下，单台风电机组可能从满发突然降到零，而更大地理范围内的集群风电机组就会把这样的突然中断转化为数小时的逐渐下降过程。2007年2月美国德克萨斯州就发生了这样的风暴。图5显示了一个风电场的出力在约15分钟内骤降17万千瓦的过程。而对于所有风电场来说，总出力虽然下降了150万千瓦，但该过程持续了2个小时。在丹麦西部，最近一次风暴（2005年1月）使200万千瓦额定容量的风电出力降低90%，用了6个小时。 　　而暴风通常是可预测的。大规模风电场可事先限定机组降负荷运行，以防止在暴风来临时，因风速超过机组的切出风速而造成发电量骤降，而电网运营商也可以通过分析风暴的等级,事先采取预防措施，将系统调整到防御状态。控制系统也可以通过设计来避免所有机组同时停机的情况发生。另外，不同于传统电源的大型事故，风电事故一般不会造成电力瞬时损失100万千瓦或200万千瓦的情况。风电出力的重大变化一般发生在几小时而非几分钟之内，这样常规电源机组就有足够的时间进行调峰。即使常规机组不够，也还有时间启用燃气轮机发电机组。