甘肃加速构建新能源供给消纳体系,提升供应保障能力澎湃绿电如何稳定消纳(一线调研)
能源是经济社会发展的重要物质基础。7月28日召开的中共中央政治局会议指出,提升能源资源供应保障能力,加大力度规划建设新能源供给消纳体系。
以大型风光电基地为基础、以其周边清洁高效先进节能的煤电为支撑、以稳定安全可靠的特高压输变电线路为载体的新能源供给消纳体系要怎么建?如何实现供给端的多能互补?新能源出力有间歇性、波动性、随机性等问题,如何解决“看天吃饭”难题?如何防止弃风、弃光,有效提升新能源消纳和存储能力?记者以甘肃的实践为样本进行了深度调研。
——编 者
8月的河西走廊,阳光炽烈,西风漫卷。
记者从甘肃兰州出发,沿着连霍高速、武金高速驶向西北,成片的光伏板、高耸的风机目不暇接。
作为新能源开发大省,甘肃的风能技术开发量为5.6亿千瓦,位居全国第四;光伏发电技术开发量为95亿千瓦,排名全国第五。优越的资源禀赋之下,如何有序开发利用、建设新能源供给消纳体系?记者沿着甘肃境内的祁韶特高压输电线路一路走访,寻找答案。
新能源从哪儿来?
追光捕风,多能互补
盛夏午后,烈日当空。位于巴丹吉林沙漠南缘的金昌市东大滩,像个燃烧正旺的火炉,烤得人皮肤生疼。
抬眼望去,数不清的光伏板在阳光照耀下更显蔚蓝,仿佛镶嵌在白茫茫戈壁滩上的一片湖泊。这里,是金昌振新光伏发电有限公司东大滩100兆瓦光伏电站。
“这些可不是普通的光伏板,是会转的。”电站生产管理工程师王成虎如数家珍,“有了它们,发电量能比同规模固定式电站提高近25%。”
记者饶有兴致地上前观察,王成虎继续介绍:“光伏板通过两块感光板实现东西向的对日跟踪,自动识别太阳照射角度,然后随之旋转,实现发电效率最大化。”
蹲下细看,在光伏板下还有成片的骆驼刺。“光伏板遮挡了部分阳光,这也带来了意外之喜——电站区域的植被较周边戈壁滩多出10%。”王成虎说,更显著的是经济效益——这座电站产生的绿电全部上网,去年发电量创历史新高,达1.8亿千瓦时。
“太阳落山了岂不是没法发电了?”从光伏电站出来,记者问。
“别着急,明天要去的光热电站正好能解答你的疑惑。”同行的国网甘肃省电力公司工作人员唐新山说。
第二天一早,从金昌出发,驱车800多公里,还没进入敦煌光电产业园,远远就看到一座巍峨挺立的吸热塔。
走进场区,宛若置身科幻世界:以这座260米高的吸热塔为圆心,1.2万块定日镜逐层散开,像向日葵上按层排列的一粒粒种子,其中最远的一层距离塔心1.5公里。
“这些定日镜,每块面积为100多平方米。”首航高科敦煌100兆瓦熔盐塔式光热电站总经理刘福国说,“塔上的两个储盐罐里有3万吨熔盐,可储热11小时,连续24小时发电。我们这座电站与一般光伏电站最大的区别,就是通过熔盐储存热能,实现昼夜均能发电。发的电不仅可以直接上网,还可以储备下来参与调峰调频。”
作为亚洲第一座熔盐塔式光热电站,自2018年底并网以来,电站2021年发电量突破2亿千瓦时,今年预计达2.2亿至2.4亿千瓦时。
离开光热电站时,西风渐起。自电站东行280多公里,便来到玉门市玉门镇三十里井子。虽然已近20时,这里的太阳仍未落山。
夕阳下,155台风机环抱之中,甘肃龙源风力发电有限公司玉门风电场的控制室里,副场长任乐文正目不转睛地盯着电脑上的主接线图,监测风机转速、功率,以及风向、风速等数据。
“截至去年底,公司总装机容量为172.78万千瓦。”任乐文说,电场去年发电量达2.2亿千瓦时,达历史最高水平。
像这样的电站、电场,甘肃还有不少。追光捕风,多能互补,一路走一路看,当地的新能源供给结构愈发清晰。
截至今年6月底,甘肃新能源装机容量达3200万千瓦。“1至6月,新能源发电量达到260亿千瓦时,同比增长16.8%。”国网甘肃省电力公司发展事业部副总经理付兵彬告诉记者。
光照少风力小时,新能源出力受限怎么办?
增加火电水电出力,调用储能,多元调峰保障大电网运行
“超短期预测显示,风速将上升至每秒10米,现场实测风速怎么样?”
“每秒只有2米左右,达不到风机启动条件。”
去年3月23日傍晚,国网甘肃省电力公司调度中心迎来一场“遭遇战”:17时开始,甘肃风电出力偏离超短期预测,开始下降;河西地区各风电场站预测总出力579万千瓦,实际仅有52万千瓦。发电锐减,不仅无法满足省内晚高峰用电,还将减少祁韶特高压线路送电量。
调度员随即联络刘家峡水电厂、金昌电厂等省内水电站机组、火电厂加大出力。
17时20分,通过双边交易,购入陕西、宁夏、青海三地电力共230万千瓦。
17时30分,国网甘肃省电力公司调度中心申请国网西北分部调度控制中心调减直流外送100万千瓦,国家电力调度控制中心协调国网华中分部调度控制中心和国网湖南省电力公司调度中心,同时争取华中其他省份的电力支援。
20时,甘肃水火电出力已加至最大。
“在各方全力支援下,甘肃电网顺利度过晚高峰。”国网甘肃省电力公司调度中心副主任杨春祥说,“调度中心是电网的神经中枢,调度员必须对电厂的特性、结构非常清楚,才能及时调整应对。”
新能源出力有间歇性、波动性、随机性等问题,如何解决“看天吃饭”难题?
从实践来看,在新能源出力波动时,调度员会进行多元调峰,采取调整水火电机组出力、调用储能等措施,保障大电网安全稳定运行。
火电机组,是电网的主要支撑电源,具有稳定性好、调节性强等特点。光照强、风力大时,火电机组少发电,让光伏、风电电站多发电,提高新能源利用率;反之,火电机组多发电,中国舆情网,保障电网安全稳定。
甘肃省首个百万千瓦级火电项目——位于酒泉市瓜州县的常乐电厂1、2号机组,是祁韶特高压线路输电工程的唯一配套调峰电源,也是我国西北地区总装机容量最大、设备技术最先进的火力发电机组。
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