新能源大规模并网的智能“升级”解决方案

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关键词:新能源,智能电网,国家电网

      2014年12月31日早上7点,随着最后一台风机叶轮与发电机成功完成对接咬合,国家风光储输示范工程二期扩建工程(以下简称“二期扩建工程”)风场规划目标建成竣工,开始转入运行调试阶段,至此,二期扩建工程光伏与风场建设任务全部完成。国家风光储输示范工程自2011年投运以来,破解了许多新能源大规模集中并网的难题,示范效果显着,刚刚建成的二期扩建工程将成为国家风光储输示范工程“升级版”。

      2012年11月,国家电网公司做出开工建设国家风光储输示范工程二期扩建工程的战略决定,全面打造国家风光储输示范工程“升级版”。

      国家风光储输示范工程一期(以下简称“一期工程”)共建设风电9.85万千瓦、光伏发电4万千瓦、储能装置2万千瓦,在此基础上,二期扩建工程继续延展范围、扩大增容,建设风电40万千瓦、光伏发电6万千瓦、储能装置5万千瓦。

      “建设规模扩展”和“软实力提升”是二期扩建工程的两个目标。在保证风机、光伏、储能等相关装备的技术先进性和应用示范性的情况下,二期扩建工程要通过增加并网装机和储能配置形成规模效应,搭建科研平台、建立研发中心,持续产出科技成果,实现软实力的提升。

      按照国家电网公司相关部署要求,二期扩建工程在规模化、实效化、融合化的发展框架下,进一步深入发掘风光资源优势互补、集中打捆运行的特色模式,优化储能电池的运行控制,扩大电网友好型新能源电站的示范效应,并加强大范围风光互补发电系统并网特性研究,深化科技引领效应,积极探索风光储输与抽水蓄能联合运行控制模式,切实发挥国家风光储输示范工程在提高电网接纳大规模新能源方面的示范引领作用。

      二期扩建工程投运后,每年将提供约12.5亿度优质、可靠、稳定的绿色电能,年产值将达到7亿元左右,节约标准煤42万吨,减少二氧化碳排量90万吨。

      在施工过程中,工程建设者们客服了各种困难,推进工程建设。工程所处的坝上地区,春天来得晚,冬天来得早,有效工期短,施工环境苦且气候多变。作为工程业主方,国网新源张家口风光储示范电站有限公司始终坚持以最高的标准、最严的要求、最优的施工,凝聚各方合力,精益组织各项工作落实,在既要管理好、运行好示范电站,又要全面推进二期扩建工程有序进行的“两个战场”上广集众力、深入攻坚。

      特别是进入12月以来,坝上地区频繁出现大风严寒天气,日最低气温均在零下15摄氏度左右,午后风力超过5级以上,现场作业环境极为恶劣。国网新源张家口风光储示范电站有限公司业主项目部全体人员坚持吃住在工程建设一线,合理抢抓安排吊装时序,在现场御寒物品保障充足的条件下,想方设法帮助有关施工单位协调外部吊装资源。

      二期扩建工程建设时间表

      2012年11月

      国家电网公司决定开工建设国家风光储输示范工程二期扩建工程。

      2013年12月28日

      国家风光储输示范工程二期扩建工程全部光伏电站以及部分风电设备实现并网发电。国家风光储输示范工程全面步入更具标杆、运行实践更显规模、综合价值更为广阔的新阶段。

      2014年11月7日

      创造多项行业之“最”的国家风光储输示范工程永磁直驱5兆瓦大风机顺利吊装完工。

      2014年12月31日

      国家风光储输示范工程二期扩建工程光伏与风场规划目标建设竣工。

      ■一期工程亮点

      国家风光储输示范工程位于张家口市张北县和尚义县内,于2011年投运,是世界上规模最大的集风力发电、光伏发电、化学储能装置及智能输出四位一体的新能源工程。一期工程试验示范效应显着,为服务国家新能源产业发展提供了技术数据支撑。

      自2011年投运以来,工程已经连续安全稳定运行3周年。截至2014年12月25日,工程累计输出优质绿色电能超过8.4亿度,其中风电5.9亿度、光伏电2.5亿度,储能电0.05亿度。

      工程破解了许多新能源大规模集中并网的难题。例如,工程首创了风光储输联合发电技术路线,建成了国内首个智能源网友好型风电场、国内首个功率调节型光伏电站和世界规模最大的多类型化学储能电站;实现了全球范畴内首次大规模新能源联合发电“黑启动”;永磁直驱5兆瓦大风机创造了多项行业之“最”,成为示范引领的新亮点。

      一期工程已初步建立风光储联合发电标准体系,风光储联合发电互补机制及系统集成、风光储联合发电监控、大规模多类型电池储能电站集成及调控技术达到了国际领先水平。一期工程风电场可利用率达到98%,储能电站具备了实现24小时不间断参与联合发电的条件,并能在“平滑波动”和“削峰填谷”运行模式间灵活切换。

      一期工程内有多种不同类型的风机,对它们进行统一调控是示范工程的一大技术亮点。工程自主研发的风电场调控一体化系统,可以打破不同厂家风机通信协议互不开放、无法直接“对话”的壁垒,使风电场上的信息实时同步传送,让风机都“听”调度的指令。

      3年来,在智能电网技术框架下,依托一期工程,国网新源张家口风光储示范电站有限公司牵头编写了国家标准4项,发布国家电网公司企业标准6项;国家科技支撑计划7大课题全部通过国家科技部正式验收,2项国家863科技项目进入现场试验测试阶段,直驱、双馈类型风机高电压穿越改造实现重大突破,机型、倍数均为国内首台首次;示范工程研究成果已被推广应用于甘肃敦煌及青海都兰等项目建设。

    (审核编辑: 智汇张瑜)