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國網冀北電力構建清潔低碳、安全高效的能源體系

作者:金雍奧 趙淑偉 來源:亮報 發布時間:2020-11-18 瀏覽:
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中國儲能網訊:后疫情時代,如何實現能源、經濟、環境協調可持續發展,是國際社會面臨的共同課題。中國“四個革命、一個合作”的能源安全新戰略,從全局和戰略的高度指明了保障能源安全、推動能源事業高質量發展的方向和路徑。

在國家電網有限公司建設具有中國特色國際領先的能源互聯網企業的戰略目標引領下,國網冀北電力有限公司積極克服疫情影響,加快張北柔直、張北-雄安1000千伏特高壓交流等重大工程建設,深化國家風光儲輸示范工程科研成果應用,推進冀北虛擬電廠建設,推動構建清潔低碳、安全高效的能源體系,以清潔和綠色方式滿足社會用能需求,打造“綠色引擎”,為美好生活充電、為美麗中國賦能。

“風光”點亮京津冀,全力服務國家重大戰略

在張北柔性直流工程中都換流站,高大的換流閥靜靜地矗立著,一張呈四邊形環網的直流電網,把張北地區的清潔能源與北京冬奧連在了一起。

冬奧會的腳步越來越近。國網冀北電力檢修公司值班員徐浩告訴記者,自6月份張北柔直工程投運以來,每天都有318萬千瓦時清潔綠電由這里輸送到北京。未來這些綠色的電能更將直抵北京冬奧場館和核心區域,實現100%全清潔電力供應,也將進一步提升京津冀地區清潔能源外送和接納能力。

張北柔直工程是服務國家能源清潔低碳發展的重大工程,它突破了傳統交流輸電和常規直流輸電的制約瓶頸,將張家口地區大規模、不穩定的可再生能源進行多點匯集,形成穩定可控的電源,為可再生能源的高效利用及電網發展帶來了革命性的變化。

國網冀北電力將建設張北柔直工程作為踐行能源供給革命的典型實踐,并將其納入“涉奧六大工程”,高質量服務2022年綠色冬奧用電需求。工程于2018年2月28日啟動,作為主要建設單位,國網冀北電力全力克服工程工期緊、建設規模大、冬季高寒等一系列復雜問題,依靠科學有效的管理機制和自主創新技術成果,成功解決了工程建設中一個又一個難題,確保工程在今年6月29日建成投運。

如果說建設張北柔直工程,能夠讓張北的風點亮北京的燈,那么建設張雄特高壓工程,就是用張北的“風光”點亮雄安的美。

張家口地區風能、太陽能資源豐富,2020年可再生能源裝機規模將超過2000萬千瓦,2030年達到5000萬千瓦,需要大規模送出消納。作為華北區域特高壓電網成環成網的重要組成部分,張北-雄安1000千伏特高壓交流輸電線路工程依托遠距離、大容量的特高壓交流輸電技術,將張家口地區富足清潔電能輸送至雄安新區負荷中心,避免加重北京500千伏環網“北電南送”潮流穿越,是雄安新區首條以輸送清潔能源為主的特高壓輸電通道,為雄安新區清潔能源供應奠定了基礎。

8月29日0時58分,張北-雄安1000千伏特高壓交流輸變電工程順利通過72小時試運行,正式投入運營。未來,工程每年將為雄安新區輸送70億千瓦時以上的清潔能源,將極大程度緩解河北省南北部電力供需矛盾,為雄安新區100%清潔電力供應創造條件,為構建藍綠交織、清新明亮的智慧生態雄安,圓滿完成這一千年大計提供重要支撐。

破解新能源難題,技術創新拓展消納空間

6月4日,國網冀北風光儲公司舉辦了一場關于儲能電站運行技術的網絡研討會,會議討論的重點內容是:如何解決大容量電池儲能電站控制運行難題,實現電站安全、可靠、高效、經濟運行。

研討會上,國網冀北風光儲公司提出的“大容量電池儲能電站建模控制關鍵技術及應用”創新成果贏得了與會專家的充分肯定。基于此項技術,國網冀北電力在提升儲能電站經濟運行和維護效率、降低安全風險等方面形成了可借鑒的經驗成果,對我國進一步探索儲能技術應用和相關設備研發具有重要參考意義。

這也是國網冀北電力積極推動技術創新、助力綠色發展的真實寫照。作為全球最大的集風力發電、光伏發電、儲能裝置及智能輸電“四位一體”的大規模新能源示范項目——國家風光儲輸示范工程的建設運營單位,多年來,國網冀北電力以綠色低碳為方向,聚焦可再生能源難預測、難控制、難調度和我國新能源總體裝備水平亟待提升兩大制約難題,持續開展科研攻關,在風光儲并網性能優化技術、風光儲支撐電網穩定運行控制技術等方面建立科研優勢,在大規模新能源并網、儲能電池梯次利用等多個技術方向上實現了重大突破,取得了國際領先成果。

面對新能源的迅猛增長,國網冀北電力在以科研攻關成果服務新能源發展的同時,著力推出一系列實打實的創新舉措,進一步挖掘了新能源消納潛力。

“我們的風機全部裝上了新能源有功控制系統,風機出力不再受‘死指標’的限制,調度更加靈活,多出力就有得賺。”談及國網冀北電力對新能源調度的精細管控,華電沽源風電有限公司生產運營部主任錢斌興奮不已。

依托功率預測系統、自動電壓控制系統和自動有功控制系統等技術支撐手段,國網冀北電力在新能源調控運行技術上再升級,實現了“事前預測、事中優化、事后評估”的新能源全過程調控,為新能源消納能力提升奠定了基礎。此外,國網冀北電力還創新開展單機信息接入,實時監控冀北全網及各新能源場站的理論出力、可用出力和棄風、棄光情況,并打造了新能源大數據運行分析平臺開展新能源資源情況和損失電量精細化分析,優化新能源場站發電性能,顯著拓展了新能源消納空間。

科研攻關和技術革新為能源產業轉型升級提供了技術上的保障。據了解,國網冀北電力依托國家風光儲輸示范工程建成了世界首座百兆瓦級虛擬同步發電機電站,為構建高比例新能源電網提供了解決方案,每年減少棄風、棄光電量947.2萬千瓦時,增加發電收益568.39萬元;依托新能源大數據精細化分析與創新服務平臺,打造新能源產業各方交互前端窗口,未來將進一步擴大數據接入規模,在大數據中心實現發電側和電網側數據的互聯互濟,全面發揮大數據應用價值,實現新能源數字化服務能力升級。

聚合億萬用戶,虛擬電廠開拓企業全新盈利模式

作為推進能源互聯網建設有效手段,如今虛擬電廠示范工程已經從理論高地走進冀北實地,在激活能源互動消費上發揮了重要作用。

2019年12月12日,冀北虛擬電廠示范工程正式投入商業運營。這對于遠在張家口沽源縣西南部山區的蓮花灘風電場有著不同尋常的意義。

“接入冀北虛擬電廠后,2019年12月份,在富風期,電場的發電指標提升了5個百分點,相當于每臺風機的利潤增加了4%。虛擬電廠聚合億萬用戶的強大功能,讓富余風電有處可去。”蓮花灘風電場場長劉宏偉贊嘆道。

冀北虛擬電廠為新能源場站帶來了新的生機。基于智能管控平臺,冀北虛擬電廠綜合運用數字技術和智能控制技術,將用戶側可調資源智慧聚合成可與電網實時柔性互動的“物聯網云”電廠。在這個數字化的“物聯網云”電廠里,分布式電源、電動汽車、儲能、可控負荷等資源被聚合起來,可以像傳統發電廠一樣,幫助電網調峰,促進清潔能源消納,提升電網安全穩定運行水平。

隨著新一輪電力體制改革不斷深化,主體多元、開放共享、互利共贏的電力市場格局成為社會各界的共同期待。冀北虛擬電廠在促進清潔能源消納的同時,對構建未來的電力交易市場也有重要意義。

據了解,2019年,國網冀北電力首創虛擬電廠參與調峰輔助服務市場機制,同年12月10日,《第三方獨立主體參與華北電力調峰輔助服務市場試點方案》獲得國家能源局、華北能源監管局正式批復。12月12日零時,負荷側資源參與華北電力調峰輔助服務市場開始在華北電網運行。

國網冀北電力交易中心負責人王宣元介紹,調峰輔助服務是為了讓電能夠更安全、更經濟地傳送到用戶,在負荷高峰的時候,增加發電機的出力,在負荷低谷的時候,減少發電機出力,以解決電能發、供、用瞬時平衡的難題。

在冀北虛擬電廠的聚合下,生產線、電鍋爐、大樓、充電樁等用戶側資源,成了一個個微型發電機,參與電力市場交易,獲取調峰輔助服務費用。

“以前,我們車間每個時段開機數量比較平均,用電負荷也相對均勻。加入冀北虛擬電廠以后,我們改進生產工序,用電高峰時段,少開機甚至不開機,夜間低谷時段爭取滿負荷生產。”陽光硅谷電子科技有限公司動力班運維人員張云峰說,企業接入冀北虛擬電廠并參與調峰輔助服務市場后,調整了部分車間生產工序,不僅享受到了低谷電價,并得到一筆調峰費用,一舉兩得。

借助冀北虛擬電廠建立的多種能源柔性互動的商業模式和市場機制,陽光硅谷這類用電客戶有了全新的市場角色,他們參與到電力市場中來,與電網更好地互動,并開拓了新的盈利模式。

“不僅是工廠,居民和樓宇也可以參與到冀北虛擬電廠的價值創造中。人們可以把家里的電動汽車、空調、冰箱等交給虛擬電廠‘托管’,虛擬電廠將挖掘家庭的負荷特性,讓用電、能耗、能效數據信息覆蓋各家各戶。”王宣元說。

關鍵字:儲能

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