目标:
破解新能源并网难题
“致力破解新能源并网难题,示范引领新能源产业发展。”一进风光储输示范工程综合楼,记者就看到了这句话。国网新源张家口风光储示范电站有限公司的梁立新说,这既是工程的目的,也是工程的愿景。
近几年,我国新能源发展迅速,2012年6月,并网风电达5258万千瓦,超过美国跃居世界第一。
与新能源的蓬勃发展相比,新能源大规模并网形势却不容乐观,面临电力系统调峰、电力系统安全、电能质量三个技术问题:调峰问题是指由于风力不稳,要实现电力平稳输出,需要建设大量的备用容量和调峰电源;电力系统安全是指风电、光伏出力多变和瞬间冲击,影响电网的暂态稳定性及频率稳定性;电能质量则是指新能源大规模并网引起电压水平降低,风机中的电子设备带来谐波污染,影响电能质量。
显而易见,不解决这些问题,新能源就无法实现可持续的发展。
破题的重任交到国家电网公司手中。2009年4月,公司启动风光储输示范工程,一期建设风电9.85万千瓦、光伏发电4万千瓦、储能装置2万千瓦。
工程意义重大,从项目选址可见一斑。工程所在地张北县是河北省日照条件最好的县之一,风电可开发规模达到500万千瓦以上,但当地负荷量较小,电能必须远距离输送至京津唐电网负荷中心。梁立新说:“这些都与我国新能源开发利用的基本特征相符,在破解电网接纳大规模新能源技术难题上具有典型性和代表性。”
运行:
联合发电控制系统“掌控全局”
不同于单纯的发电、输电,风光储输示范工程着力探索一种世界首创的风光储输联合发电运行模式,通过风、光、储的七种组合发电方式,与平滑出力、跟踪计划、系统调频、削峰填谷四种功能的结合,实现多组态、多功能、可调节、可调度的联合发电运行方式。
整个工程的运行,均在联合发电全景监测与综合控制系统的控制之下。在工程控制中心的中央大屏幕上,风+光和风+光+储两种组合发电方式曲线图对比鲜明。前者中曲线波动幅度较大,后者的波动幅度则明显平缓。“风机和光伏出力波动频繁,曲线波动得比较厉害。但投入了部分储能装置后,出力变平滑了,曲线也相应变得平缓了。通过控制系统,我们可以实时监测风电场和光伏电站的运行情况。风小了,发出的电不足,太阳能就会顶上来,如果还不够,就可以投入适量的储能装置。在风、光条件比较好的情况下,多发的电则会被储能装置吸收。”风机专责朱斯介绍说。