今年南網風電、光伏利用率均超過99%,基本實現全額消納!

信息來源:南方電網報   發布時間2019-12-17   瀏覽(130) 點贊 分享到:

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  11月1日,220千伏陽江南鵬島海上風電項目成功并網發電。該項目是國內最大單體海上風電項目,同時也是國內目前離岸距離最遠、施工水深最深的海上風電工程。圖為該項目首臺風機安裝現場。譚文強 攝

  今年1-11月,南方電網風電、光伏利用率均超99%,新能源基本全額消納;核電機組平均利用小時數超6800小時,充分實現保障性消納

  大風轉動著巨大的風車,屋頂鋪設著大塊的太陽能板,農作物的秸稈與垃圾在焚燒系統變廢為寶……在科技的作用下,自然界的饋贈和一些生活“廢品”都能轉化為清潔電能。

  在南方五省區,以上的場景應用已經非常普遍。更重要的是,只要是清潔能源發出來的電,基本都能全部接入龐大的電網,用于人們的生產生活當中。

  “十三五”以來,南方電網公司始終保持良好的風、光、核等清潔能源消納。南方電網電力調度控制中心提供的數據表明,截至11月底,今年南方電網風電、光伏利用率均超過99%,分別為99.76%、99.69%,基本實現了全額消納。而容量巨大的核電機組,平均利用小時數達6873小時,充分實現了保障性消納。

  建設運維堅強大電網是基礎

  “南方電網主網與海南電網二回聯網工程的投產,對核電消納是個極大的利好。核電公司應該可以實現扭虧為盈?!苯衲?月,聯網二回工程投產運行后,海南昌江核電廠生產計劃處處長虞偉才松了一口氣。

  以天然氣和核能為主要能源,以可再生能源和石油為補充能源,構建清潔低碳、安全高效的現代能源保障體系,是海南省建設綠色能源島的規劃要求。其中,昌江核電站是綠色電源規劃建設的重點項目。昌江核電一期機組于2016年投產發電后,為海南新增了130萬千瓦的發電能力,在徹底解決了海南島電源性缺電問題的同時,也加大了海南省“大機小網”的矛盾。一旦機組故障停止工作,負荷驟降,將對電網穩定運行產生極大影響。

  為了解決這一問題,南方電網公司建設了第二回500千伏超高壓海底電纜,將海南電網與南方電網主網連接起來,“相當于把小水庫和大海連接起來”。聯網二回工程投產運行后,兩回海底電纜的送電總規模達到120萬千瓦,昌江核電廠雙機組發電出力從原來的85%提升至100%,最大限度保障了清潔核電消納。

  12月4日,海南昌江核電廠運行機組年發電量突破90億千瓦時,創該廠商運以來年發電量最高紀錄。核電發電量約占海南省年度總用電量三分之一,為海南經濟社會發展提供了堅定的能源保障。

  據了解,南方五省區多地均建有核電項目。為了確保核電安全送出消納,今年以來,南方電網公司全面開展涉核涉港輸電線路防風加固改造工程,于上半年完成了全年涉及核電站全部19條輸電線路的防風加固改造。

  深圳供電局涉核涉港的輸電線路共有7回,于1992—2002年間建成投運,運行年限久,亟待改造。為最大限度保障線路安全和客戶用電安全,線路需在半年內實現輪流停電檢修。深圳供電局歷時4個月,召開了30余次協調會,協調廣東電網電力調度控制中心、香港中華電力有限公司、中國廣核集團有限公司等多家單位,終于與各方形成一致意見。深圳供電局為此制定了細化到以“天”為單位的項目進度管控表,根據天氣變化靈活調整施工計劃,最終順利完成線路改造工作。

  建好的線路不是一勞永逸,要日復一日地進行維護。廣東電網公司涉核輸電線路有8回,涉及中山市、惠州市、陽江市、江門市等地。該公司按照線路管控級別、重要度及預試檢修要求,確定日常巡維、特殊巡維、預防性試驗及檢修維護工作周期、內容。該公司生產技術部提供的數據表明,近年來該公司在涉核輸電線路方面,每年大約投入運維人約600人次、車輛120臺班,直升機、無人機約300架次,確保涉核輸電線路運行安全在控、可控。

  多種儲能形式實現“谷期充電、峰期放電”

  傳統意義上,電能是不可儲存的。發多少電就得用多少電,才能維持電網的安全穩定,就像水流經過河道,水滿則溢水少則枯。

  但有了抽水蓄能電站之后,情況就不同了。抽水蓄能電站利用電力負荷低谷期的電力抽水,在負荷高峰期發電,就像一個充電寶一樣。

  很多時候,抽水蓄能電站的建設初衷都是為能源消納服務的。如廣州抽水蓄能電站、海南瓊中抽水蓄能電站分別就是作為大亞灣核電站、昌江核電站的配套工程來建設的。

  國際上抽水蓄能電站建設的歷史可追溯至100多年前,建設技術相對成熟。調峰調頻公司生產技術部副主任鞏宇介紹,與常規火電、水電機組相比,抽水蓄能電站機組啟動發電非常迅速?!盎鸕緇櫚鈉舳奔湟孕∈奔?,抽水蓄能是以分鐘計。我們的機組?;笤倨舳⒌綺懷?分鐘?!?/span>

  可以說,機組的每一次停止再啟動,都是為能源消納和電網穩定發揮應有的作用。據調峰調頻公司提供的數據顯示,今年1—11月,其投產運營的全部27臺機組共計啟動19577次,低谷期間抽水電量94.8億千瓦時,為電網削峰填谷,消納清潔能源起到了重要作用。

  “作為電網的‘充電寶’,一定要在關鍵時刻頂得上?!憊釧?,抽水蓄能電站最重要的指標是機組正??捎檬奔浜突櫧舳曬β??!拔頤敲磕甓薊岫曰樵誦兇刺銎攔?,根據評估結果合理安排?;煨藜蘋?,最大限度縮短?;背??!?/span>

  今年1—11月,調峰調頻公司機組等效可用系數91%,機組啟動成功率99.91%,應急啟動率100%,均處于行業領先水平。同時,該公司所有抽水蓄能電站均具備“黑啟動”功能,可作為電網“全黑”的極端情況下“點亮電網的最后一根火柴”。

  近年來,隨著風電、光伏發電等間歇性新能源的接入,電網對安全穩定運行水平的要求越來越高,新的儲能技術逐漸走上舞臺。比如電化學儲能,其響應時間更快。南方電網公司在2011年建成了我國首座兆瓦級鋰電池儲能電站,2018年又建成首個電網側兆瓦級商用儲能電站,通過“谷期充電、峰期放電”來滿足用能需求。

  聚焦前沿尋求技術突破

  時隔3年,云南電網公司大理供電局系統運行部方式科專責李耀華仍然清楚地記得那個冬夜,他與同事爬上雪邦山的情景。

  雪邦山山脈連綿盤亙數百里,主峰海拔4853米,山上建了一座風電場。2016年10月,李耀華與10余名同事第一次登上山,夜間風力更大,能測得更多數據。平日里風吹不斷,這一夜卻尤為平靜,李耀華撲了個空。

  一個月后,他和同事們再次登山。這一晚,李耀華沒有白來?!襖浞縟緄?,氣溫怕是有零攝氏度了”。

  李耀華告訴記者,云南的風與三北地區不一樣?!案咴嫌形⑵?,十里不同天,經常同一座山頭,這臺風機轉得快,那臺風機卻沒動靜?!崩鉅屯旅鞘悄崾卦詿笊降牡確縟?,致力于研究如何讓電場風機以最優方式并網發電。

  多次的走訪調研,李耀華和同事們最終完成了關于風力特性及風電接入對電網參數的影響的科研成果。大理供電局還與云南電網公司電力科學研究院聯合完成了一套自動控制系統,基于風電大數據實時了解設備運行狀態?!罷饈欠緄繆芯柯蹕蜃遠?、數字化的技術進步?!崩鉅?。

  實際上,關于風的預測,目前的科學手段只能做到4小時內的預測,超過一兩天,連計算機的算法也算不準確。日光也是如此,變天的情況時有發生,想要更好地利用光伏發電并非易事。自然界在帶來清潔可再生的能源時,也給人類出了不小的難題。

  南方電網公司不少單位都在開展相關研究,希望通過科技創新來提升新能源接入消納后的電網安全穩定性。

  廣西電網公司研制了分布式虛擬同步機,實現新能源接入配電網的即插即用、新能源與配電網的優質互動、新能源抵御配電網擾動的穩定運行,綜合形成靈活互動的新能源友好接入技術。成果在安徽、江蘇、浙江、天津等省市實現應用,為光伏發電、風電消納提供了技術支持。

  海上風電要考慮的問題則更為復雜。目前全國多地都在陸續開展海上風電的建設。廣東省發改委印發的《廣東省海上風電發展規劃(2017—2030年)(修編)》提出,到2030年底,廣東建成投產海上風電裝機容量將達到3000萬千瓦。

  “3000萬千瓦的裝機差不多相當于建設一個‘海上三峽’了?!憊愣繽鞠低吃誦脅坎⑼胄履茉垂芾聿恐鞴芪樗菜?,目前湛江、陽江等地近海風電已經接入并網,風電裝機容量不大,基本實現全額消納,對大電網系統穩定運行沒有太大影響。

  “但大的挑戰還在后面,未來很可能大規模地接入遠洋風電。用什么方式接入,需要具備什么樣的技術支撐,這些前沿的技術問題我們正在研究中?!?/span>

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