冬奥张家口赛区凭啥全用清洁电?风光储输是答案

时间:2016-9-21 来源:

9月18日、19日两天,位于张北县的国家风光储输示范工程和新能源与储能运行控制国家重点实验室,迎来了中国工程院能源与矿业工程学部的14位院士。

此次院士行活动以"低碳奥运"为主题,凸显了与北京共同承办2022年冬奥会的张家口在可再生能源方面的独特地域优势。

河北省副省长张杰辉透露,张家口低碳冬奥示范区日前已经国家发改委批复,其建设关键在于发展可再生能源。到2020年,张家口地区将有2000万千瓦新能源的并网及送出;到2022年,奥运赛场用电100%将来自新能源。

新能源发展的一张"绿色名片"

100%使用新能源,在当前局部地区弃风、弃光严重大背景下,面临的技术、经济难题可想而知。

国家电网方面介绍,张家口地区是国家首批7个千万千瓦级风电基地之一,不仅风能、太阳能富集,在破解电网接纳大规模新能源技术难题上亦具典型性和代表性。在此建设世界规模最大、运行方式最多、综合控制水平最高的新能源联合发电工程,极具示范效应。

全球能源互联网发展合作组织主席、中国电力企业联合会理事长刘振亚介绍,该工程采用世界首创的风光储输联合发电技术路线,实现风力发电、光伏发电、化学储能装置及智能输出"四位一体",建设了机型众多的并网风电场、不同形式电池组件的光伏电站和多类型的化学储能电站,示范工程总规模为风电45万千瓦、光伏10万千瓦、储能2万千瓦,并配套建设一座220千伏的智能变电站。电站安全稳定运行4年来,累计输出超过17亿千瓦时平稳可控绿色电能,相当于节约标准煤57.12万吨、减排二氧化碳122.4万吨,已经成为我国新能源发展的一张"绿色名片"。

新能源发电性能指标接近常规电源

新能源自身随机性、间歇性、波动性对电网系统的扰动威胁,是制约其大规模开发的世界性难题。参加活动的黄其励、韩英铎、薛禹胜、杨裕生、衣宝廉等院士表示,这也是绿色冬奥需直面的最大技术挑战。

国网提供的资料显示,该工程应对这些挑战,交出一份令人瞩目的答卷。工程应用100余种新型新能源装备,对国内主要类型风机、光伏装置、储能电池实现全覆盖,在风光储系统集成、新能源发电测控、设备研发检测、并网安全技术4个领域取得20余项重大创新成果,主要指标处于世界领先水平:新能源发电预测精度提高到90%以上;10分钟内功率波动从通常的30%降到5%以内;发电计划跟踪偏差小于3%;具备15兆瓦调频能力。风电和光伏发电年利用小时数分别达到2389小时、1564小时,弃风弃光比例降到5%左右。其中,高精度风光功率预测技术和新能源优化调度方法已应用于20多个省级调控中心,覆盖全国新能源装机70%以上;新能源并网仿真技术应用于20个省,为300多个风电场的安全并网和稳定运行提供了技术支撑。到目前,已完成国内40多家风机制造商200多个型号机组的试验检测,协助厂家进行了技术改造,风机高低电压穿越技术指标达到国际领先。2013年以来,我国再没有发生风机大规模(50万千瓦及以上)脱网事故。

院士们对以工程示范引领新能源创新实践尤为赞赏。通过风光储输联合运行,新能源发电波动性降低,安全性、经济性提高,初步实现了新能源发电出力可预测、可控制、可调度,性能指标接近常规电源。

实现真正意义上的"风光无限"

为实现冬奥张家口赛区100%使用新能源,国网方面表示,拟投入约563亿元建设张家口地区智能电网,引领可再生能源技术进步和装备升级。

未来五六年的宏大计划包括,重点推进张北特高压输变电工程建设,逐步配套建设500千伏汇集送出工程和220千伏可再生能源汇集站,强化110千伏及以下配电网建设,形成坚强可靠、各级电网协调发展的网架结构,支撑2020年张家口地区2000万千瓦新能源的并网及送出。

具体到社会关注的低碳冬奥示范区,将攻克电动汽车充电与可再生能源发电协调控制、无线智能充电、储能电站协同一体化智能调度等关键技术,研制无线充电和移动式储能电站关键设备,建设电动汽车智能互动充电网络及奥运专区多点分布式储能电站。届时,冬奥张家口赛区将实现真正意义上的"风光无限"。


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