新能源发配输电系统与荒漠治理综合利用方法与设施技术方案

新能源发配输电系统与荒漠治理综合利用方法，以靠近某一中小型城市的戈壁区域为实施对象，气候特征土地荒漠化严重，电网特征供电可靠性差、风力资源和光照资源丰富，生活特征人畜用水困难、新能源发电时窝电现象严重、负荷高峰时又存在供电不足的现象；针对该地域特征，本方法包括：就近选择一自然河流开设引水渠道；在引水渠上加盖光伏组件；沿引水渠修建蓄水池、设置提升泵站；在城市的主导风向侧建立风机防护带；建设输、配电工程，风力发电采用35kV电压等级接入微网；光伏发电采用10kV电压等级接入微网；形成一个稳定可靠的不间断微网供电网络。本发明专利技术不需要增加昂贵的储能设施同样可以实现电网调峰的作用；投资运维更低、社会经济效果更加明显。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新能源发配输电与荒漠绿化治理领域，具体涉及一种新能源发配输电系统与荒漠治理综合利用方法，本专利技术还涉及新能源发配输电系统与荒漠治理综合利用设施。
技术介绍
第一、新能源发展存在的问题 风力发电、光伏发电等新能源发电技术作为一种洁净的可再生能源在我们国家能源战略中占据重要地位。目前，随着风电、光伏发电技术日趋成熟及其清洁优势的逐渐体现，在我国已进入大规模并网发电阶段。在装机容量日益扩大的同时，一些问题也凸显出来。区别于分散接入配电网的新能源发展模式，我国目前风电、光伏发电主要采用大规模集中并网模式。风电场、光伏电站主要分布在我国西部风能、太阳能资源丰富的但电网结构薄弱、用电负荷较小的荒漠、戈壁地区，电能往往需要远距离输送到负荷中心地区进行消纳，加剧了电网的调峰压力，某些情况下甚至存在弃风、弃光的现象，造成大量的资源浪费，严重影响了风电、光伏建设企业的发电效益，成为我国新能源发展的一大障碍。新能源电能的就地消纳成为一个亟待解决的问题。第二、荒漠治理问题 作为荒漠化最严重的国家之一，我国的荒漠化土地已占到国土面积的27.4%。我国每年因荒漠化损失土壤有机质可折合为2.7亿吨化肥，每年因荒漠化造成的直接经济损失高达1200亿元。全国有近亿人口常年受荒漠化的影响，并且由于荒漠化所引发的生态危机已导致15%的生物物种濒 临灭绝。我国荒漠主要分布在西部地区，土地荒漠是我国东西部贫富差距拉大的重要原因之一。在大规模发展风能、太阳能的同时，如何改造利用大面积的荒地资源，发展荒地经济，促进新能源电能的消纳，是非常值得探索的方向。
技术实现思路
本专利技术要解决的第一技术问题在于提供一种新能源发配输电系统与荒漠治理综合利用方法，本专利技术要解决的第二技术问题在于提供一种新能源发配输电系统与荒漠治理综合利用设施。本专利技术提供的方法与设施，能够一方面利用荒漠地区的优势风能、太阳能资源发电，为荒漠的绿化改造提供电能，将风电场、光伏/光热电站的电能进行就地消纳，解决新能源发展中存在的窝电问题；另一方面防止荒漠化地区扩大，改善荒漠区域生态，为发展荒地经济创造条件。本专利技术 解决上述第一技术问题采取的技术方案是:一种新能源发配输电系统与荒漠治理综合利用方法，以靠近某一中小型城市的戈壁区域为实施对象，典型气候特征降水量少、蒸发量大、土地荒漠化严重，典型电网特征远离西北主网、供电线路长、供电可靠性差、风力资源和光照资源丰富，典型生活特征人畜用水困难、新能源发电时窝电现象严重、负荷高峰时又存在供电不足的现象；针对该地域特征，本方法包括如下实施步骤:A.就近选择一自然河流开设弓I水渠道； B.在引水渠上加盖光伏组件；以减少水渠蒸发量； C.沿引水渠修建蓄水池、设置提升泵站，提升泵采用直流电动机，供电直接由逆变器侧直流侧供电；既可以提供电动机效率，也可以降低传统的交流变电损耗； D.在城市的主导风向侧建立风机防护带；既可以发电又可以减少风沙危害； E.利用引水工程和喷灌技术或滴灌技术，在风机防护带内发展生态农、林、牧产业，形成高、低搭配的风沙防护网；从而增加风力、光伏、生物质和生态农业观光点； F.建设输、配电工程，风力发电采用35kV电压等级接入微网，用于较远距离的供电；光伏发电采用IOkV电压等级接入微网，用于较近距离供电；形成一个稳定可靠的不间断微网供电网络； G.风力发电与光伏发电经升压变压器、IlOkV母线连接到IlOkV电网线路，电网需要提供电力时，将风力发电、光伏发电对外提供电能；当电网消纳受限时，用于引水发展生态农业；实现一个可调峰的优质电源。进一步的，本专利技术方法还包括:步骤H.建设生物质发电厂，生物质发电采用IOkV电压等级接入微网，用于较近距离供电；解决农民燃烧桔梗等引起的烟尘污染问题，改善生态环境。进一步的，本专利技术方法还包括:步骤1.靠近城市边缘建设直流充电站；解决交通和观光用电瓶车的充电问题，光伏逆变器直流侧可直接供电，减少输变电损耗。本专利技术引水 工程既可以解决生产生活用水、也可以用于建设光热住宅小区，对节能减排、减少环境污染具有非常显著的意义。本专利技术方法也可以进行拓展延伸，例如在西北某重要高速公路两边新建风力和光伏发电项目，深井提灌工程用于绿化公路两边环境，公路两边走廊可以作为电力送出通道，风力和光伏所产生的电力可以用于交通信号工具和收费站的供电电源等。本专利技术解决上述第二技术问题采取的技术方案是:一种新能源发配输电系统与荒漠治理循环发展综合利用设施，包括新能源发配输电系统；新能源发配输电系统包括光伏电站与风电场；光伏电站包括光伏组件，风电场包括风力发电机；其特征在于:还包括荒漠绿化改造系统；荒漠绿化改造系统包括引水渠、一级提泵站、农林滴灌渠与绿化土地；沿引水渠设置一级提泵站，引水渠输出端位于绿化土地，引水渠与农林滴灌渠连接；光伏组件敷设在引水渠上，风力发电机设置在城市外围的主导风向处，绿化土地设置在风力发电机内侧(指近于城市的一侧)。引水渠可以是引水管，农林滴灌渠连接有喷灌系统、滴灌系统；荒漠绿化改造系统还包括二级提泵站；一级提泵站与二级提泵站全部采用直流提升电机，直流提升电机与光伏逆变器直流侧连接。进一步的，新能源发配输电系统还包括生物质发电厂。更进一步的，本专利技术还包括直流充电站。本专利技术适用位于荒漠地区的城镇，风力发电机设置在城市外围的主导风向处构成风机防护带，使得新能源发配输电系统能够利用荒漠地区的优势风能、太阳能资源发电，为荒漠的绿化改造提供电能；荒漠绿化改造系统的主要作用是防止荒漠化地区的扩大，改善荒漠区域生态，为发展荒地经济创造条件；同时荒漠绿化改造治理系统用电负荷能够将风电场、光伏/光热电站的电能进行就地消纳，解决新能源发展中存在的窝电问题。本专利技术中的新能源发配输电系统:主要包括风电场、光伏/光热发电站、生物质能电厂等电源系统及输电线路、变电站等输配电系统；主要作用简述如下: 1、光伏电站:主要作用是利用太阳能发电。本专利技术中，光伏组件即光伏电池板沿引水渠布置敷设在引水渠上，一是为提泵站供电，二是兼作绿化系统引水渠的盖板，减少引水蒸发量。光伏发电单元发出直流电，本专利技术的光伏逆变器均采用双向逆变器，可以将光伏发电单元发出的直流电逆变为交流电后送入电网，也可以将风电和生物质类互补电源整流为直流向提泵站供电。2、风电场:主要作用是利用风能发电。本专利技术中风力发电机本身相当于防护带，减小绿化土地的风蚀效应。3、生物质能电厂:利用绿化地种植的作物秸杆等废弃物作为燃料发电。主要作用一是将作物废弃物进行充分利用，二是为风电、光伏电站提供调峰容量。4、输电线路、变电站主要作用是汇集、分配电能，属于常规技术，不再详细叙述。本专利技术试图探索一种荒漠治理与新能源利用相结合的可持续发展模式，既可以缓解西北地区电源送出压力的问题，又可以进行有效的荒漠治理。本专利技术是针对风能、太阳能丰富的荒漠地区提出的风能、太阳能发电、生物质能发电与荒漠绿化改造相结合的综合利用方案，旨在将荒漠地区的优势绿色气象资源转化为电能，生产的电能主要用于工农业用电、提水灌溉、绿化荒漠，将荒漠地区改造为适宜生产、生活的良性生态循环系统。西北边远地区多处于落后地区，农业引水电价不超过0.1元，荒漠化治理每年每亩地投入不少于2000元；按25年运行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新能源发配输电系统与荒漠治理综合利用方法，以靠近某一中小型城市的戈壁区域为实施对象，典型气候特征降水量少、蒸发量大、土地荒漠化严重，典型电网特征远离西北主网、供电线路长、供电可靠性差、风力资源和光照资源丰富，典型生活特征人畜用水困难、新能源发电时窝电现象严重、负荷高峰时又存在供电不足的现象；针对该地域特征，本方法包括如下实施步骤：A．就近选择一自然河流开设引水渠道；?B．在引水渠上加盖光伏组件；以减少水渠蒸发量；C．沿引水渠修建蓄水池、设置提升泵站，提升泵采用直流电动机，供电直接由逆变器侧直流侧供电；?D.?在城市的主导风向侧建立风机防护带；?E．利用引水工程和喷灌技术或滴灌技术，在风机防护带内发展生态农、林、牧产业，形成高、低搭配的风沙防护网；从而增加风力、光伏、生物质和生态农业观光点；F．建设输、配电工程，风力发电采用35kV电压等级接入微网，用于较远距离的供电；光伏发电采用10kV电压等级接入微网，用于较近距离供电；形成一个稳定可靠的不间断微网供电网络；G．风力发电与光伏发电经升压变压器、110kV母线连接到110kV电网线路，电网需要提供电力时，将风力发电、光伏发电对外提供电能；当电网消纳受限时，用于引水发展生态农业；实现一个可调峰的优质电源。...

【技术特征摘要】
1.一种新能源发配输电系统与荒漠治理综合利用方法，以靠近某一中小型城市的戈壁区域为实施对象，典型气候特征降水量少、蒸发量大、土地荒漠化严重，典型电网特征远离西北主网、供电线路长、供电可靠性差、风力资源和光照资源丰富，典型生活特征人畜用水困难、新能源发电时窝电现象严重、负荷高峰时又存在供电不足的现象；针对该地域特征，本方法包括如下实施步骤: A.就近选择一自然河流开设弓I水渠道； B.在引水渠上加盖光伏组件；以减少水渠蒸发量； C.沿引水渠修建蓄水池、设置提升泵站，提升泵采用直流电动机，供电直接由逆变器侧直流侧供电； D.在城市的主导风向侧建立风机防护带； E.利用引水工程和喷灌技术或滴灌技术，在风机防护带内发展生态农、林、牧产业，形成高、低搭配的风沙防护网；从而增加风力、光伏、生物质和生态农业观光点； F.建设输、配电工程，风力发电采用35kV电压等级接入微网，用于较远距离的供电；光伏发电采用IOkV电压等级接入微网，用于较近距离供电；形成一个稳定可靠的不间断微网供电网络； G.风力发电与光伏发 电经升压变压器、IlOkV母线连接到IlOkV电网线路，电网需要提供电力时，将风力发电、光伏发电对外提供电能；当电网消纳受限时，用于引水发展生态农业；实现一个可调峰的优质电源。2.如权利要求1所述的一种新能源发配输电系统与荒漠治理综合利用方法，该方法还包括:步骤H.建设生物质发电厂，生物质发电采用IOkV电压等级接入微网，用于较近距离供电。3.如权利要求1或2所述的一种新能源发配输电系统与荒漠治理综合利用方法，该方法还包括:步骤1.靠近城市边缘建设直流充电站，光伏逆变器直流侧直接为直流充电站供电。4.一种新能源发配输电系统与荒漠治理循环发展综合利用设施，包括新能源发配输电系统；新能源发配输电系统包括光伏电站与风电场；光伏电站包括多个光伏组件，风电场包括多个风力发电机；其特征在于:还包括荒漠绿化改造系统；荒漠绿化改造系统包括引水渠(2)、一级提泵站(4)、农林滴灌渠(24)与绿化土地(23);沿引水渠(2)设置一级提泵站(4)，引水渠(2)输出端位于绿化土地即荒漠治理后农田(23)，引水渠(2)与农林滴灌渠(24)连接；光伏组件(3)敷设在引水渠(2)上，多个风力发电机(25)组成风机防护带(27);风机防护带(27)设置在城市外围的主导风向处，绿化土地(23)设置在风力发电机(25)内侧。5.如权利要求4所述的一种新能源...

【专利技术属性】
技术研发人员：王利平，郑昕，吴兴全，李秋鹏，张洪源，程明，王永平，王海涛，王剑，郑海涛，杨德州，徐敏，
申请(专利权)人：甘肃省电力设计院，
类型：发明
国别省市：