10月,張北壩上草原迎來了一年中最美的季節。在河北省張家口市,世界上規模最大的,集風電、光伏發電、儲能及智能調度輸電于一體的新能源友好并網綜合示范項目——國家風光儲輸示范工程,一座座高聳入云的風機和一排排熠熠生輝的太陽能光伏板與周圍的綠色融為一體,呈現出新能源發展的蓬勃生機。
時間回到2016年12月11日,第四屆中國工業大獎在北京人民大會堂揭曉,國家電網公司的國家風光儲輸示范工程與探月工程、航母工程等其他8個工程一起榮獲中國工業大獎。這是國家風光儲輸示范工程投運五年來,國家給予該工程的最耀眼勛章。這到底是個什么樣的工程?它在促進綠色發展、推動清潔轉型方面發揮了什么樣的作用?我們來為你揭曉答案。
技術路線世界首創
近年來,我國新能源快速發展,遠遠超出預期。新能源發電規模的猛增帶來了消納難題,與傳統能源完全不同,新能源具有隨機性、波動性、間歇性等特點,大規模的新能源并網消納,對于電力系統而言是個巨大挑戰。有電力專家形容:“新能源就像一個不聽話的孩子,時不時地會調皮搗蛋。”
為了消納規模如此之大的新能源電力,雖然各方不斷在消納機制上摸索、創新,但一些一直困擾新能源消納的技術難題還是沒有得到很好的解決。比如風電單機容量不足、光伏面板的轉化效率難以實現突破、大規模儲能電池在經濟性上仍然難以走向現實等。多年來,這些問題成為新能源發展的瓶頸。
為解決這些難題,必須有一個國家級的應用和驗證各類新能源技術的示范平臺。在這種情形下,國家電網公司肩負起新能源大規模消納并網的技術攻關重任,投入技術團隊和巨資,建設了國家風光儲輸示范工程。
國家風光儲輸示范工程增強了風電和光伏發電的友好性,保障了大規模新能源并網安全,實現了新能源大范圍配置。
在智能系統的控制下,國家風光儲輸示范工程可以進行“風、光、儲、風+光、風+儲、光+儲、風+光+儲”7種組態時序出力,實現了風儲、光儲和風光儲聯合等多種發電運行方式自動組態、智能優化和平滑切換,發電品質接近常規電源,不僅滿足了平滑出力、跟蹤計劃、系統調頻、削峰填谷等多樣調度需求,更實現了新能源發電精細化運行與控制,為大規模新能源并網及調度提供了技術支撐。這一風光儲輸聯合優化的技術路線屬世界首創。
對此,在示范工程工作多年的國網冀北電力風光儲輸公司副總工程師劉漢民博士解釋說:“當風電、光伏發電出力足夠時,可將多余的發電出力儲存到電池中;一旦風光出力不夠,儲能系統就可以放出電量。而這一切,都是通過聯合發電智能全景優化控制系統實現的。它是整個風光儲電站的‘大腦’,可改善風電、光伏出力的波動性和間歇性,使之安全穩定地并入電網運行。”
風光儲輸示范工程還引領著風電、光伏、儲能電池行業的技術進步。有了風、光、儲,相當于一個人有了手、腳和身體,為風光儲電站安上“智慧大腦”勢在必行,為此,風光儲全景一體化監控系統應運而生。該系統是整個發電系統的控制核心,通過風光互補、儲能調節、智能調度,實現新能源發電的穩定、可控,破解了新能源并網難題。
建綠色工程攀技術高峰
壩上一場風,從春刮到冬。一句民諺道出了張北特殊的氣候特點。這里風大、日照充足、空氣純凈,年平均風速每秒6.3~8米,風電資源可開發量4000萬千瓦。這里的太陽能資源也極為豐富,年平均日照時數2898小時,太陽能資源可開發量3000萬千瓦。
“這邊是一期光伏電站示范區,采用的是最佳傾角固定式,那邊是二期示范區……”面對這片占地2700余畝的“試驗田”,從2009年10月份工程踏勘就全程參與的國家風光儲輸示范電站綜合部副主任楊凱對這里的一草一木都非常熟悉。他感慨地說:“當時,這里就是一片荒山禿嶺,冬天最低溫度能達到零下30多攝氏度,因為溫度太低,傳感器時常失靈……”他指著西北方向一棵蔥蘢的大樹說,“原來那個位置也在規劃范圍內,但為了讓草原多一抹綠色,我們調整了光伏組件的安裝區域,繞道保住了這棵大樹。”
風沙、嚴寒、日曬、雨淋……就是在這樣嚴酷的自然條件下,國網冀北電力的建設者們發揚愚公移山、艱苦奮斗的精神,從無到有建起了這項全球最大的集風力發電、光伏發電、儲能裝置及智能輸出四位一體的新能源試驗示范工程,其建設成果為加快破解新能源大規模并網的世界性技術難題貢獻了智慧和力量,成為我國乃至全球新能源領域前沿探索和產業升級的風向標。
在孟家梁風電試驗區,仰頭向一座丘陵上的風機望去,它比周圍其他的風機都更加高大雄偉。2014年11月7日,這座風機吊裝完成。吊裝現場堪稱壯觀,僅拉運1250噸吊車組件就動用了57輛大型貨車,創造了安裝作業海拔最高、設備運行方式最完善等多項行業之最。在此之前,在陸上建設如此大型的風機在國內沒有先例,電網建設者與幾家外國廠家洽談,但由于技術封鎖等原因屢被拒絕。
怎么辦?勇于超越、追求卓越的電網建設者橫下一條心,再難也要建成中國自己的大型風電場!他們與國內風電廠家合作,邊建設邊研究,最終攻克了常規風機故障穿越能力差容易脫網、無法在統一的風電場監控平臺上實現多種機型的統一調度等技術難題,建成了國內最大的源網友好型風電場。它突破常規風電場概念,采用統一監控平臺,將不同廠家、不同技術路線的風電機組成有機整體,在全部具備低電壓穿越能力的基礎上,實現國內機型首次高電壓穿越性能測試,時間及功率倍數均創國內紀錄。
風機旁有一片空曠地帶。楊林說,那是為未來更大型風機預留的機位。2016年,國家風光儲示范電站發電11億千瓦時,其中風電占三分之二。6年來,示范工程在源源不斷地為大電網輸送清潔能源的同時,發揮示范引領作用,為新能源大規模并網利用積累著寶貴的運行、試驗數據。在占地1800畝的光伏電站一期試驗區內,整齊地排列著最佳傾角固定式、平單軸等6類采光跟蹤系統的光伏電池板設備。光伏班專責趙建華說:“這片試驗區2012年建成并網,當時大部分設備都是國內首臺、首套,很多廠家主動要求把設備拿來試驗。”如今,當年的創新成果經過試驗、論證、改進,已在全國大規模推廣,為光伏產業發展提供了可靠的技術支撐。
自2011年投運以來,國家風光儲輸示范工程已經成為我國風電、光伏發電、儲能電池行業各類新設備的試驗田、新技術的風向標。
全國政協副主席、科技部部長萬鋼視察示范工程時說:“國家風光儲輸示范工程不僅是我國新能源綜合利用成果的集中展示,也為我國未來新能源的發展提供了技術示范平臺,對未來我國新能源的規模化應用具有重要的示范和借鑒意義。”
多年來,風光儲輸示范工程圍繞突破新能源大規模并網運行的技術瓶頸,通過自主創新,形成了一系列具有國際領先水平的核心技術,開辟了破解新能源消納這一世界難題的中國路徑。未來,我國新能源裝機還將持續快速增長,以風光儲輸示范工程為代表的新能源技術設備創新基地也將肩負更重要的使命。
時間回到2016年12月11日,第四屆中國工業大獎在北京人民大會堂揭曉,國家電網公司的國家風光儲輸示范工程與探月工程、航母工程等其他8個工程一起榮獲中國工業大獎。這是國家風光儲輸示范工程投運五年來,國家給予該工程的最耀眼勛章。這到底是個什么樣的工程?它在促進綠色發展、推動清潔轉型方面發揮了什么樣的作用?我們來為你揭曉答案。
技術路線世界首創
近年來,我國新能源快速發展,遠遠超出預期。新能源發電規模的猛增帶來了消納難題,與傳統能源完全不同,新能源具有隨機性、波動性、間歇性等特點,大規模的新能源并網消納,對于電力系統而言是個巨大挑戰。有電力專家形容:“新能源就像一個不聽話的孩子,時不時地會調皮搗蛋。”
為了消納規模如此之大的新能源電力,雖然各方不斷在消納機制上摸索、創新,但一些一直困擾新能源消納的技術難題還是沒有得到很好的解決。比如風電單機容量不足、光伏面板的轉化效率難以實現突破、大規模儲能電池在經濟性上仍然難以走向現實等。多年來,這些問題成為新能源發展的瓶頸。
為解決這些難題,必須有一個國家級的應用和驗證各類新能源技術的示范平臺。在這種情形下,國家電網公司肩負起新能源大規模消納并網的技術攻關重任,投入技術團隊和巨資,建設了國家風光儲輸示范工程。
國家風光儲輸示范工程增強了風電和光伏發電的友好性,保障了大規模新能源并網安全,實現了新能源大范圍配置。
在智能系統的控制下,國家風光儲輸示范工程可以進行“風、光、儲、風+光、風+儲、光+儲、風+光+儲”7種組態時序出力,實現了風儲、光儲和風光儲聯合等多種發電運行方式自動組態、智能優化和平滑切換,發電品質接近常規電源,不僅滿足了平滑出力、跟蹤計劃、系統調頻、削峰填谷等多樣調度需求,更實現了新能源發電精細化運行與控制,為大規模新能源并網及調度提供了技術支撐。這一風光儲輸聯合優化的技術路線屬世界首創。
對此,在示范工程工作多年的國網冀北電力風光儲輸公司副總工程師劉漢民博士解釋說:“當風電、光伏發電出力足夠時,可將多余的發電出力儲存到電池中;一旦風光出力不夠,儲能系統就可以放出電量。而這一切,都是通過聯合發電智能全景優化控制系統實現的。它是整個風光儲電站的‘大腦’,可改善風電、光伏出力的波動性和間歇性,使之安全穩定地并入電網運行。”
風光儲輸示范工程還引領著風電、光伏、儲能電池行業的技術進步。有了風、光、儲,相當于一個人有了手、腳和身體,為風光儲電站安上“智慧大腦”勢在必行,為此,風光儲全景一體化監控系統應運而生。該系統是整個發電系統的控制核心,通過風光互補、儲能調節、智能調度,實現新能源發電的穩定、可控,破解了新能源并網難題。
建綠色工程攀技術高峰
壩上一場風,從春刮到冬。一句民諺道出了張北特殊的氣候特點。這里風大、日照充足、空氣純凈,年平均風速每秒6.3~8米,風電資源可開發量4000萬千瓦。這里的太陽能資源也極為豐富,年平均日照時數2898小時,太陽能資源可開發量3000萬千瓦。
“這邊是一期光伏電站示范區,采用的是最佳傾角固定式,那邊是二期示范區……”面對這片占地2700余畝的“試驗田”,從2009年10月份工程踏勘就全程參與的國家風光儲輸示范電站綜合部副主任楊凱對這里的一草一木都非常熟悉。他感慨地說:“當時,這里就是一片荒山禿嶺,冬天最低溫度能達到零下30多攝氏度,因為溫度太低,傳感器時常失靈……”他指著西北方向一棵蔥蘢的大樹說,“原來那個位置也在規劃范圍內,但為了讓草原多一抹綠色,我們調整了光伏組件的安裝區域,繞道保住了這棵大樹。”
風沙、嚴寒、日曬、雨淋……就是在這樣嚴酷的自然條件下,國網冀北電力的建設者們發揚愚公移山、艱苦奮斗的精神,從無到有建起了這項全球最大的集風力發電、光伏發電、儲能裝置及智能輸出四位一體的新能源試驗示范工程,其建設成果為加快破解新能源大規模并網的世界性技術難題貢獻了智慧和力量,成為我國乃至全球新能源領域前沿探索和產業升級的風向標。
在孟家梁風電試驗區,仰頭向一座丘陵上的風機望去,它比周圍其他的風機都更加高大雄偉。2014年11月7日,這座風機吊裝完成。吊裝現場堪稱壯觀,僅拉運1250噸吊車組件就動用了57輛大型貨車,創造了安裝作業海拔最高、設備運行方式最完善等多項行業之最。在此之前,在陸上建設如此大型的風機在國內沒有先例,電網建設者與幾家外國廠家洽談,但由于技術封鎖等原因屢被拒絕。
怎么辦?勇于超越
責任編輯: 李穎