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【题  名】 探索风电消纳的“良方”

【出  处】 中国能源报

【日  期】 2020.08.25

【作  者】 /

【关键词】 新闻资讯 科研信息 风电 电力系统 储能

【正  文】

 
   近年来,风电渗透率不断增大,对电力系统的可靠性、稳定性提出了更高的要求,探索保证平滑风电出力价值凸显。
  随着由中国能建安徽院设计的安徽省首个风电储能一体化示范项目——濉溪孙疃50兆瓦风电项目首批风机并网,该省酝酿多年的“风电+储能”建设模式取得历史性突破。该项目安装20台单机容量2.5兆瓦的风力发电机组,年上网电量约1.2万千瓦时,年节约标煤3.92万吨。
  厚积薄发 掀起风储发展旋风
  安徽省是传统的火电大省,也是华东能源供应中心,自“十二五”以来,风电、光伏等新能源发电迅速发展,为电网的建设及运营带来了前所未有的挑战。自2017年起,安徽省就一直面临着新能源消纳问题,尤其是皖北六市,早已被列为新能源消纳红色地区。
  “新能源发电要想长期稳定发展,必须解决好消纳问题,而储能是最佳途径。”安徽院新能源工程公司总经理蒋克勇说,“早在2017年,安徽院就瞄准电化学储能行业,开展了‘储能蓄电池配置方案研究’‘储能关键技术及在电力系统中的应用’‘电化学储能站在分散式风电中应用的关键技术研究’等课题研究,着重在储能电站建设关键技术研究、化学储能电池材料技术路线及选型、储能电站建设经济技术比选3个方面,满足设计单位建设储能工程时必须面对的‘技术可行、经济合理’要求。”
  近年来,安徽院先后确立了《安徽省风电消纳能力研究》《安徽省光伏消纳潜力研究》《化学储能发展现状及我省应用前景研究》等课题,对“新能源+储能”建设模式在安徽省的规划布局、商业模式构建、政策建议全方位研究。同时,与国内储能制造厂商广泛联合,推动电化学储能产业发展。
  随着安徽省电网消纳压力的持续增加,“风电+储能”建设模式成为最佳解决方案。凭借在技术储备、规划咨询及设计方面的优势,安徽院中标濉溪孙疃50兆瓦风电项目等10余个风电储能一体化项目,在安徽省掀起风电场储能发展旋风。
  率先垂范 立足当下着眼未来
  配套储能电站容量如何确定?电池循环次数选择多少合适?一次调频如何实现?“风电+储能”系统如何协调响应电网部门的调控指令要求……作为安徽省风电储能一体化项目的首次尝试,该项目从立项开始就面临着一系列难题。
  按照原计划,该项目今年春节后就应开始施工图设计。然而,突如其来的新冠肺炎疫情导致复工复产时间一推再推,人、财、物等资源协调困难,设计工作推进受阻。“为确保图纸在工地复工前到达,大年初六我们就开始了居家办公,白天对接国网安徽省公司、安徽省经研院、电力调度中心、电科院及国内一线设备厂家和其他应用场景的储能电站,晚上伏案画图。”蒋克勇回忆说。
  根据安徽省新能源消纳分析模型和该风电场已有测风数据、风机参数及布置等资料,安徽院确定了配套储能容量为10兆瓦/10兆瓦小时,并配置了合适的储能能量管理系统。该系统可根据系统的要求和储能电站的运行方式,实时完成对储能电站、控制电源系统等电气设备的自动监控和调节,并监控电池本体和储能变流器的运行情况。
  据安徽院新能源工程公司电气室经理穆峰介绍,该项目的调控方案为电网调度部门对整个场站下发自动发电控制总指令,风机与储能的负荷指令由场内通过二次协调控制,整个场站安装一次调频设备,“风电+储能”叠加调频性能按照华东区域“两个细则”要求执行,“这样,既可满足目前省内对‘风电+储能’项目的调控要求,又能最大可能满足未来储能系统参与电力市场辅助服务需要具备的功能要求,减少业主再投资。”
  加快转型 助推能源高质量发展
  “风电配套储能的建设模式是在原风电场升压站征地手续办理后才提出的,如果重新征地,至少还需要半年。”穆峰表示,在有限的区域内布置储能设备,难度不小。
  为节约建设时间和空间,该项目的设备均采用了智能化预制舱形式,安徽院各专业负责人还优化了储能单元的设计容量、预制舱尺寸及储能二次设备的组屏方式,修改了升压站其他模块的方案布置。“升压站总平面方案历经了数十次修改,直到设备全部到货并安装完成,才松了一口气。”穆峰说。
  该项目地处江淮平原,气候潮湿。为保证整个系统的使用寿命及运行安全可靠,安徽院在预制舱材料的选取及舱体结构设计上严格要求,使之具备了防盐雾、防腐、防火、防强降雨、防台风、防尘(防风沙)、防震、防盗等功能,还利用工业空调和合理的风道设计,实现了对储能系统内部温度、湿度的控制。
  “今年是‘十三五’的收官之年,步入‘十四五’后,大力发展可再生能源,加快能源转型的结构调整将成为能源发展的主方向。新能源发电想要持续大规模发展,必须成为电网友好型电源点,‘新能源+储能’建设模式将成为促进能源高质量发展的必由之路。”安徽院新能源工程公司副总经理钱丹阳表示,“未来,‘风电+储能’、‘光伏+储能’或风光储一体化将成为新能源发电的普遍模式,安徽院也将在能源高质量发展的道路上砥砺前行。”

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