風(fēng)光互存：風(fēng)電場內(nèi)建設(shè)光伏電站的可行性分析

　　綜合比較各類可再生能源的利用，光伏和風(fēng)電是其中技術(shù)最成熟的，也被視為未來最有前途的可再生能源利用技術(shù)。風(fēng)能資源和光照資源都具有間斷性和不穩(wěn)定性的特點，然而全球某些地區(qū)從宏觀上來看，風(fēng)能資源和光照資源在地理分布上具有較大一致性，比如我國的“三北地區(qū)”，既是風(fēng)能資源豐富的地區(qū)，又是太陽能資源豐富區(qū)，適合建設(shè)大規(guī)模風(fēng)電場和光伏發(fā)電站。
　　在這些地區(qū)，可以充分利用風(fēng)能與太陽能在地域上的重合性及時間上的互補性，建設(shè)風(fēng)光互補電站，使電站整體出力區(qū)域平穩(wěn)的同時，還可以降低投資、提高效益。 　　2、典型日太陽輻射日變化
　　對距離風(fēng)電場最近的輻射觀測站四個典型日的輻射日變化進行分析，該站2014年春分、夏至、秋分、冬至四個典型日輻照度日變化見下圖。除秋分日受陰雨天氣影響外，其余三個典型日輻照在12：00~13:00出現(xiàn)全天最大值，主要集中在10:00~15:00，占全天的60%以上(夏至)，冬至日達90%以上。
　　從該風(fēng)電場風(fēng)速風(fēng)功率月變化、日變化曲線(圖1~ 3)，以及輻射月變化、典型日日變化(圖5~ 9)，可以看出，風(fēng)光資源在季節(jié)和晝夜的變化上存在互補性，尤其是晝夜變化的互補性尤為明顯。在該風(fēng)電場內(nèi)建設(shè)光伏，可以起到平滑出力曲線，使得輸出功率趨于穩(wěn)定，緩解獨立采用風(fēng)電或光伏所產(chǎn)生的由季節(jié)、晝夜、天氣等因素帶來的波動問題，使得風(fēng)電和光伏形成互補。
　　五、風(fēng)電場各月最大出力
　　該風(fēng)電場2014年各月最大出力發(fā)生的時間為：1月、2月、5月、12月發(fā)生在19:00，3月發(fā)生在20:00，4月、9月發(fā)生在12：00，6月、11月發(fā)生在17:00,7月發(fā)生在23:00，8月發(fā)生在6：00，10月發(fā)生在1:00，即除4月、9月，其他各月最大出力均發(fā)生在光伏電站不發(fā)電或者發(fā)電很少的時間。
　　(受該地區(qū)限電影響，獲取到的發(fā)電量并不能完全反映風(fēng)電場的真實情況)。
　　對光伏電站出力比較集中的時間段內(nèi)(9:00~15:00)，風(fēng)電場的出力進行分析，篩選出風(fēng)電場出力大于9萬kW發(fā)生小時數(shù)見下表。
　　風(fēng)電場出力大于9萬kW發(fā)生小時數(shù)僅占光伏電站出力集中的時間段(9:00~15:00)的2.69%，考慮光伏電站的系統(tǒng)效率損失及逐年衰減，保守考慮可在風(fēng)電場場內(nèi)空地建設(shè)1萬kW光伏電站，以1回集電線路接入原有升壓站，與風(fēng)電場工程共用一臺100MVA的主變壓器。
　　六、經(jīng)濟性分析
　　若在該風(fēng)電場內(nèi)建設(shè)1萬kW光伏電站，可利用已建成的升壓站及主要電氣設(shè)備，站內(nèi)新增35kV開關(guān)柜及保護測控裝置、關(guān)口計量表、光功率預(yù)測系統(tǒng)以及協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)等設(shè)備即可。同時可利用風(fēng)電場內(nèi)已修建好的進站道路和風(fēng)機之間的道路，運行維護人員也可與風(fēng)電場共用。經(jīng)估算，與獨立建設(shè)的1萬kW光伏電站相比，投資可下降約8%~10%。
　　結(jié)語
　　初步分析，在不考慮未來限電的情況下，在該風(fēng)電場內(nèi)補充建設(shè)1萬kW光伏電站是可行的。