破解風電迷思

　　“計劃備用”是指已經安裝的發電設備，同時又區別于其他各類基于系統運行情況的運行備用容量。測算計劃備用容量的一個更精確方法是對每小時負荷、發電容量以及發電機組事故停機率進行建模，以確定失負荷概率（LOLP，即發電量不足以滿足負荷需求的概率）。失負荷概率可用來判定缺電量時間期望值（LOLE），缺電量時間期望值可以確定電力不足的時間，如每年多少小時，每年多少天，或十年內的天數，通常其目標值是每十年有一天。
　　基于對系統缺電量時間期望值的影響，風電也可以與傳統電源一樣有助于計劃備用容量。大多數情況下，風電對計劃備用容量的作用有一定的限度，在美國，風電的保證容量是其額定容量的5%～40%。風電保證容量的變化幅度較大，反映出風電出力（在有風時）在時間上與系統負荷以及系統高風險時段的不同。風電場的發電保證容量一經確定，電力系統規劃人員不管采取何種方式，都要決定還需要補充多少容量以滿足系統的的穩定性標準。
　　3、所有地方同時停止刮風的頻率的有多大？
　　單臺風電機組發電量的變化是很大的，對于1億千瓦風電來說，電網運營商就更關注其對電網帶來的挑戰了。如前所述，風電從本質上得益于集群化，所以1億千瓦的風電與單臺風電機組的運行截然不同。在更廣闊的地理范圍內聚合風電就會減少零輸出的小時數。單個風電場通常在一年內可能產生超過1000小時的零出力現象，而在廣闊地理范圍內大規模集群的風電機組的出力幾乎總是大于零。同時時間尺度越短，變化幅度也就越小。大規模的風電場，每秒或者每分鐘的變量非常小，但是可能在若干小時后會呈現很大變化，即便分布式風電場亦如此。
　　遇極端天氣情況，風速增大，出于安全考慮，風電機組需要停機，這時候怎么辦呢？這樣的極端天氣并不常見，在一些地方并不是每年都會出現，而有些地區一年中也只會出現一到兩次。大風暴在4到6小時就可行進幾百公里，所以，廣闊地理區域的風電集群可以應對這一挑戰。在這種情況下，單臺風電機組可能從滿發突然降到零，而更大地理范圍內的集群風電機組就會把這樣的突然中斷轉化為數小時的逐漸下降過程。2007年2月美國德克薩斯州就發生了這樣的風暴。圖5顯示了一個風電場的出力在約15分鐘內驟降17萬千瓦的過程。而對于所有風電場來說，總出力雖然下降了150萬千瓦，但該過程持續了2個小時。在丹麥西部，最近一次風暴（2005年1月）使200萬千瓦額定容量的風電出力降低90%，用了6個小時。 　　而暴風通常是可預測的。大規模風電場可事先限定機組降負荷運行，以防止在暴風來臨時，因風速超過機組的切出風速而造成發電量驟降，而電網運營商也可以通過分析風暴的等級,事先采取預防措施，將系統調整到防御狀態。控制系統也可以通過設計來避免所有機組同時停機的情況發生。另外，不同于傳統電源的大型事故，風電事故一般不會造成電力瞬時損失100萬千瓦或200萬千瓦的情況。風電出力的重大變化一般發生在幾小時而非幾分鐘之內，這樣常規電源機組就有足夠的時間進行調峰。即使常規機組不夠，也還有時間啟用燃氣輪機發電機組。