行業動態

實現大規模清潔能源并網輸送

提供者:   來源:   時間:2018-06-14  

國網冀北電力累計投入68億元,建成張家口6個500千伏可再生能源匯集站、8個220千伏匯集站、45項110千伏及以上可再生能源接網工程。

  6月11日17時15分,冀北電網新能源出力達4600兆瓦,這一數據,在國網冀北電力有限公司電力調控中心的顯示大屏上滾動著。“這說明,冀北電網新能源出力水平在‘三北’地區新能源集中接入的各省級單位中處于領先地位。”該公司電力調控中心主任施貴榮一臉自豪地說。

  為服務新能源發展,國網冀北電力加快電網建設,積極應對冀北地區新能源快速發展與消納能力不足的矛盾,以清潔、綠色的方式滿足區域內用電需求。

建設通道 促進清潔電力外送

  初夏時節,壩上草原“風光”無限。在位于河北省張家口張北壩上的千萬千瓦級大型風電基地,一排排高大的風機傲然挺立,修長的手臂擁抱著草原的風,孜孜不倦地轉動著。在這里,“風光美景”被轉換成推動發展的“能源食糧”,通過一條條鐵塔銀線源源不斷地輸送出去,惠及遠方。

  張家口地區新能源資源豐富,已開發和規劃開發的新能源裝機規模巨大,據測算,到2020年張家口新能源裝機將達到2000萬千瓦。資源與需求之間的“逆向分布”是我國新能源開發與利用所面臨的最大問題,同時也決定了我國能源發展的走向與對策。近年來,國網冀北電力不斷加快清潔能源外送通道建設,加強電源匯集改造,打造新能源大范圍優化配置的堅強平臺,滿足新能源集中大規模開發利用的實際需求。

  “通道建設是新能源消納的剛性需求。”國網冀北電力發展策劃部專責寇凌岳說,“從長遠來看,隨著風電的突飛猛進以及光伏發電的快速趕超,未來清潔能源在更大范圍內的統一平衡和組織消納,只能依靠電網建設的不斷延伸來解決。”

  近年來,國網冀北電力已基本滿足張承地區可再生能源并網需求,“十三五”后三年,該公司計劃投資220億元,建設特高壓和柔直示范工程以及11項500千伏交流工程,進一步加強可再生能源匯集網絡,解決大規模可再生能源并網消納問題。

柔性直流 靈活消納清潔能源

  在可再生能源柔性直流電網試驗示范工程的張北換流站施工現場,打樁機有節奏地工作著,施工人員、監理人員在毫無遮擋的烈日下忙碌著,從安全帽里滲出的汗水不斷地滴落到工作服上,濕了又很快被風吹干。工作人員笑稱,草原上的太陽比赤道上的還要厲害,用不了幾天,人就會變個模樣。

  “我國清潔能源開發重點集中在西部、北部地區,多處于電網末端,甚至電網空白區域。”國網冀北電力發展策劃部主任梁吉對張北柔直工程進行了詳細的闡述,“目前,國際上圍繞可再生能源匯集、消納開展了大量研究,其中柔性直流輸電是被重點關注的技術領域。柔性直流送、受端均可與弱電網或無源電網聯系,可對有功功率和無功功率進行獨立快速控制,實現輸電功率動態連續調節,運行方式靈活,可以大規模匯集和送出新能源。”

  據了解,張北柔直示范工程作為世界上首個應用柔性直流技術進行陸地可再生能源大規模并網的示范工程,由4座柔性直流換流站和4條直流架空線路組成,構建起輸送大規模風電、光伏、抽蓄等多種能源的四端環形柔性直流電網。

  示范工程投運后,可實現在送端弱交流系統條件下大規模清潔能源外送的模式,對探索我國西部、北部地區新能源開發和利用模式具有重要示范意義。未來,在我國采用柔性直流輸電技術實現大規模清潔能源并網發電和輸送將具有廣闊的前景。

精細建模 提升電網輸送能力

  “如果把外送通道比喻成高速公路,那么新能源就是排隊等待通行的車隊,而調度就是交警。我們會合理安排車輛通行的順序,最大程度地提升公路的利用率。”冀北電力調控中心新能源處調度員王靖然作了一個通俗的比喻。他介紹,國網冀北電力持續優化風光聯合控制策略,研發新能源有功控制系統,實現對所有新能源場站有功出力的實時控制,風電大發時段外送斷面利用率達到96%以上,截至2017年年底,系統累計增發新能源電量24.47億千瓦時。

  除此以外,國網冀北電力針對電網外送能力不足影響新能源消納的情況,通過逐型號開展風機、光伏精細化建模,深挖設備潛力,精準仿真分析提升新能源匯集系統穩定特性與送出能力;研究風、光、火多源互補穩定運行特性,精益化調整電網運行極限與新能源控制模式;研究大規模新能源集中饋入弱送端電網電壓運行機理,優化無功控制提升電壓穩定極限;提升新能源送出500千伏變壓器過載能力,有效提升張家口沽源、張南地區的運行極限,新能源外送斷面輸送能力提升80多萬千瓦,為實現棄電量、棄電率“雙降”目標打下堅實基礎。

信息來源:國網冀北電力有限公司、國家電網報

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