近年来新能源发展迅猛,由于其“有效转动惯量”与常规机组相比较小,导致电网抗扰动能力持续下降,加之新能源机组涉网性能不足,在系统遭受事故后迅速脱网,进一步加剧系统波动性,因此,大规模新能源发电并网会给电网安全稳定运行带来一定的冲击。
以英国为例。近年来,英国在可再生能源发电方面取得突破性进展,特别是风电方面一直走在世界前列。2019年8月,英国英格兰与威尔士地区发生大停电事故。此次事故中,海上风电、大量分布式电源接连跳闸脱网,导致发电能力缺额超过130万千瓦,电网频率快速下降至正常范围之外,触发低频减载切负荷装置,导致大量负荷被切除。事故发生后,有能源业内人士将事故部分归咎于可再生能源供电的波动性
问题,一些专家甚至警告称,随着电网系统对风电光伏等波动性可再生电源的接入增加,可能会使电网稳定性风险加剧,断电的情况还会越来越多。此次停电事件为英国集成高比例可再生能源发电的电网运营问题再次敲响警钟。
未来全球需要继续增加可再生能源的使用,以帮助减少温室气体排放。但蓬勃发展的可再生能源发电确实给电网带来诸多挑战,加大了电网运营商平衡电网频率的难度。要在提高风电、太阳能、水电和储能容量的同时继续提供可靠的电网服务,有两大主要需求必须得到满足,一是确保
电力生产和电力需求的平衡,二是维持整个电网的电压和频率。