充分利用不断增长的风能发电的关键是……

最初发表在ABB上。作者：Alfredo Parres

随着风能达到新高，支持电网

随着冬季风暴席卷北欧，丹麦宣布了风能对其本国电力生产的贡献创历史新高。到2020年，全球风电装机容量将进一步增长50％至100％，因此值得充分考虑如何充分利用这些风能资源以及必须面对的挑战。

首先，有一点背景：去年，丹麦的风力发电量占总发电量的39.1％，而生产力最高的月份则超过60％。在风风雨雨的一天里，该国90％以上的电力来自风能。

在欧洲其他地方，英国和德国也创下了风能的新高。

欧洲-以及更多

这不只是欧洲的现象。监管机构称，得克萨斯州的涡轮机在2014年3月26日创下了10,296兆瓦的新风能记录。这占当时通过电网发电的35768兆瓦电力的近30％。

当我现在居住在北京时，我还亲眼目睹了中国对风的快速推动。到2013年底，中国的装机容量超过90吉瓦。

现在的重点是从能力建设转向尽可能有效地利用这种新的可再生能源生产，以便该国能够获得全部的经济利益。

那么，充分利用风能的关键是什么？

丹麦的例子

事实证明，我们可以从丹麦的例子中学到很多东西，即使在7月（风力发电效率最低的月份），其对总电力供应的贡献仍然超过20％。

从技术角度来看，风的间歇性给风电场以及输配电网的运营商带来了挑战。一台涡轮机会响应于阵风和涡流而经历快速的输出波动，而当安装多台风力涡轮机时，这可能会导致电能质量问题。

电网运营商需要稳定性。电能质量差会导致不稳定和断电。两者之间的差距会导致缩减，这是因为传输运营商会限制他们接受的电量。

那么丹麦的秘密是什么？自1970年代以来，该国一直处于风力发电的最前沿，并且已经克服了其他国家直到现在所面临的许多挑战。

没有单一的解决方案

答案是，没有单一的解决方案可以实现风电的高普及率。取而代之的是，丹麦的风电场建设者和运营商及其输电电网运营商共同实施了许多解决方案，以克服间歇性并加强电网以接受电力。

丹麦成功的主要基础之一是其向邻国进出口电力的能力。该国已经投资了总容量接近6.5吉瓦的互连器。

如果丹麦有风，它可以输出多余的电力。但是，如果停滞不前，它可以从其他国家/地区进口风力或其他来源产生的电力。最新的互连器是Skagerrak 4，ABB刚刚委托该公司改善丹麦和挪威之间的现有连接。

在发电方面，丹麦的风电场还通过减轻暂态电压和功率骤降的影响，进行了投资，以确保其输出满足电网法规要求。

尤其是ABB，它具有多种解决方案，可帮助确保无功，电压控制和故障穿越以及动态无功补偿方面的电网规范合规性。这些解决方案在风能链中的各个点（从涡轮机内部开始），与电网的连接点或在风电场控制系统中运行的点处实施。

德州传输

世界其他地区也在寻找使风能最大化的方法。

例如，在得克萨斯州，从2006年到2009年，风力发电量迅速增长，而输电拥堵成为一个挑战，该州对此做出了回应，其中包括修建了3500多英里的输电线路。

据美国能源信息署称，自那时以来，得克萨斯州的削减数量以及与风有关的负电定价的案例一直在稳步下降。而且，ABB在孤星状态中也发挥了积极作用，它提供包括静态无功补偿器在内的设备来加强电网并提高电源的可靠性和质量。

越来越多的风能进入电网还需要进一步发展我们的行业标准，以及能源市场的运作方式以及为能源和辅助服务提供报酬的一些深刻变化。ABB与欧洲风能协会等领先行业协会的参与对于确保我们向监管机构和政府发出强有力的声音至关重要。

我将在2015年3月10日至11日出席在丹麦哥本哈根举行的EWEA离岸会议，我将很乐意回答您所有与风力发电有关的问题。

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