西班牙停電的事,解釋下電網穩定性_風聞
陈经-亚洲视觉科技研发总监-34分钟前
1. 中國電網穩定性全球遙遙領先。歐洲算可以的,所以出了西班牙全國停電這麼大事,是罕見的。其它地區電網出問題就太常見了,美國就比較亂。還有很多地方會問,什麼是電網?
2. 電網穩定性,最直接的指標就是頻率。我們知道,中國和歐洲交流電頻率都是50赫茲。實際這個頻率,有微小的波動,以千分之一赫茲(毫赫茲)為單位計算。
3. 西班牙出事了,本來是向法國輸電的,2GW的電能從歐洲電網斷開,出現了電力缺口。德國電網頻率驟降150毫赫茲!好在歐洲大電網面對波動自己恢復過來了,因為西班牙這2G的缺口不大。為何歐洲大電網面對衝擊沒事,而西班牙(包括葡萄牙)電網就system blackout全完了?這裏有個專業的詞:旋轉慣量。這就是物理的旋轉,發電機由定子、轉子組成,轉子真的在轉。
4 可以把電網理解為浴缸,上面注水供給,下面放水消費。浴缸裏有水,如果水量多,注水和放水的波動就對水平影響小,系統穩定。如果浴缸很小,注水和放水波動就會很劇烈地影響水面上上下下,系統就不穩定。
5. 那麼對於電網來説,什麼是“水量”?就是整個電網裏所有發電廠裏轉子的轉動慣性。可以理解為,很多轉子在電網裏轉動,如果發電端給力,它就轉得快一些,如果用電端需求多,它就轉得慢一些。這個轉動慣性之和,就是水池的大小!
6. 定子轉子,這東西叫同步發電機。有個很好的特性,阻尼。發電機的轉子質量很大,轉起來就有很大的轉動慣性,這本身就能減小波動,一點點干擾轉速影響不大。更好的是,轉子是繞着電線圈的,裏面有感應電流,這個可以自動調節,減小波動,起到阻尼作用。就和高樓上面掛個阻尼器減小震盪一樣。
7. 這就對應了傳統同步發電機的優秀特性:穩定。煤電、天然氣發電,都是這種轉子發電機。電網規模大,就等於有無數個大轉子在穩定轉動,出什麼波動,轉子們和繞着的感應電流都輕鬆應對,系統穩穩地繼續轉。
8. 但是,西班牙一週前宣佈,100%清潔能源發電了!工作日電力全部由水風光可再生能源發電了。歐洲不少地方興高采烈地炸掉了傳統燃煤電廠。西班牙光伏風電就沒有這些同步發電機的旋轉慣量了,等於浴缸水池變小,水位波動大,電網頻率波動大。
9. 中國奇怪地一邊猛上光伏風電,一邊繼續大建燃煤電廠。現在我們知道,這是在增加系統的轉子數量,增強系統轉動慣量,增強系統穩定性。光伏風電出力不穩定,規模還特別大,讓電網罵娘,什麼垃圾電。但是,如果轉子數量多到誇張,就還是能把事平下來,不穩定的衝擊都在旋轉中消化了,我們沒有發現電網不穩。外媒發現,離譜了,中國大上光伏風電,但是新建燃煤電廠十年最高,和全球拆電廠的趨勢不一樣。

