9月18日、19日兩天,位于張北縣的國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程和新能源與儲(chǔ)能運(yùn)行控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,迎來了中國(guó)工程院能源與礦業(yè)工程學(xué)部的14位院士。

此次院士行活動(dòng)以“低碳奧運(yùn)”為主題,凸顯了與北京共同承辦2022年冬奧會(huì)的張家口在可再生能源方面的獨(dú)特地域優(yōu)勢(shì)。

河北省副省長(zhǎng)張杰輝透露,張家口低碳冬奧示范區(qū)日前已經(jīng)國(guó)家發(fā)改委批復(fù),其建設(shè)關(guān)鍵在于發(fā)展可再生能源。到2020年,張家口地區(qū)將有2000萬千瓦新能源的并網(wǎng)及送出;到2022年,奧運(yùn)賽場(chǎng)用電100%將來自新能源。

新能源發(fā)展的一張“綠色名片”

100%使用新能源,在當(dāng)前局部地區(qū)棄風(fēng)、棄光嚴(yán)重大背景下,面臨的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)難題可想而知。

國(guó)家電網(wǎng)方面介紹,張家口地區(qū)是國(guó)家首批7個(gè)千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地之一,不僅風(fēng)能、太陽能富集,在破解電網(wǎng)接納大規(guī)模新能源技術(shù)難題上亦具典型性和代表性。在此建設(shè)世界規(guī)模最大、運(yùn)行方式最多、綜合控制水平最高的新能源聯(lián)合發(fā)電工程,極具示范效應(yīng)。

全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織主席、中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)理事長(zhǎng)劉振亞介紹,該工程采用世界首創(chuàng)的風(fēng)光儲(chǔ)輸聯(lián)合發(fā)電技術(shù)路線,實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、化學(xué)儲(chǔ)能裝置及智能輸出“四位一體”,建設(shè)了機(jī)型眾多的并網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng)、不同形式電池組件的光伏電站和多類型的化學(xué)儲(chǔ)能電站,示范工程總規(guī)模為風(fēng)電45萬千瓦、光伏10萬千瓦、儲(chǔ)能2萬千瓦,并配套建設(shè)一座220千伏的智能變電站。電站安全穩(wěn)定運(yùn)行4年來,累計(jì)輸出超過17億千瓦時(shí)平穩(wěn)可控綠色電能,相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤57.12萬噸、減排二氧化碳122.4萬噸,已經(jīng)成為我國(guó)新能源發(fā)展的一張“綠色名片”。

新能源發(fā)電性能指標(biāo)接近常規(guī)電源

新能源自身隨機(jī)性、間歇性、波動(dòng)性對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的擾動(dòng)威脅,是制約其大規(guī)模開發(fā)的世界性難題。參加活動(dòng)的黃其勵(lì)、韓英鐸、薛禹勝、楊裕生、衣寶廉等院士表示,這也是綠色冬奧需直面的最大技術(shù)挑戰(zhàn)。

國(guó)網(wǎng)提供的資料顯示,該工程應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn),交出一份令人矚目的答卷。工程應(yīng)用100余種新型新能源裝備,對(duì)國(guó)內(nèi)主要類型風(fēng)機(jī)、光伏裝置、儲(chǔ)能電池實(shí)現(xiàn)全覆蓋,在風(fēng)光儲(chǔ)系統(tǒng)集成、新能源發(fā)電測(cè)控、設(shè)備研發(fā)檢測(cè)、并網(wǎng)安全技術(shù)4個(gè)領(lǐng)域取得20余項(xiàng)重大創(chuàng)新成果,主要指標(biāo)處于世界領(lǐng)先水平:新能源發(fā)電預(yù)測(cè)精度提高到90%以上;10分鐘內(nèi)功率波動(dòng)從通常的30%降到5%以內(nèi);發(fā)電計(jì)劃跟蹤偏差小于3%;具備15兆瓦調(diào)頻能力。風(fēng)電和光伏發(fā)電年利用小時(shí)數(shù)分別達(dá)到2389小時(shí)、1564小時(shí),棄風(fēng)棄光比例降到5%左右。其中,高精度風(fēng)光功率預(yù)測(cè)技術(shù)和新能源優(yōu)化調(diào)度方法已應(yīng)用于20多個(gè)省級(jí)調(diào)控中心,覆蓋全國(guó)新能源裝機(jī)70%以上;新能源并網(wǎng)仿真技術(shù)應(yīng)用于20個(gè)省,為300多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的安全并網(wǎng)和穩(wěn)定運(yùn)行提供了技術(shù)支撐。到目前,已完成國(guó)內(nèi)40多家風(fēng)機(jī)制造商200多個(gè)型號(hào)機(jī)組的試驗(yàn)檢測(cè),協(xié)助廠家進(jìn)行了技術(shù)改造,風(fēng)機(jī)高低電壓穿越技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先。2013年以來,我國(guó)再?zèng)]有發(fā)生風(fēng)機(jī)大規(guī)模(50萬千瓦及以上)脫網(wǎng)事故。

院士們對(duì)以工程示范引領(lǐng)新能源創(chuàng)新實(shí)踐尤為贊賞。通過風(fēng)光儲(chǔ)輸聯(lián)合運(yùn)行,新能源發(fā)電波動(dòng)性降低,安全性、經(jīng)濟(jì)性提高,初步實(shí)現(xiàn)了新能源發(fā)電出力可預(yù)測(cè)、可控制、可調(diào)度,性能指標(biāo)接近常規(guī)電源。

實(shí)現(xiàn)真正意義上的“風(fēng)光無限”

為實(shí)現(xiàn)冬奧張家口賽區(qū)100%使用新能源,國(guó)網(wǎng)方面表示,擬投入約563億元建設(shè)張家口地區(qū)智能電網(wǎng),引領(lǐng)可再生能源技術(shù)進(jìn)步和裝備升級(jí)。

未來五六年的宏大計(jì)劃包括,重點(diǎn)推進(jìn)張北特高壓輸變電工程建設(shè),逐步配套建設(shè)500千伏匯集送出工程和220千伏可再生能源匯集站,強(qiáng)化110千伏及以下配電網(wǎng)建設(shè),形成堅(jiān)強(qiáng)可靠、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的網(wǎng)架結(jié)構(gòu),支撐2020年張家口地區(qū)2000萬千瓦新能源的并網(wǎng)及送出。

具體到社會(huì)關(guān)注的低碳冬奧示范區(qū),將攻克電動(dòng)汽車充電與可再生能源發(fā)電協(xié)調(diào)控制、無線智能充電、儲(chǔ)能電站協(xié)同一體化智能調(diào)度等關(guān)鍵技術(shù),研制無線充電和移動(dòng)式儲(chǔ)能電站關(guān)鍵設(shè)備,建設(shè)電動(dòng)汽車智能互動(dòng)充電網(wǎng)絡(luò)及奧運(yùn)專區(qū)多點(diǎn)分布式儲(chǔ)能電站。屆時(shí),冬奧張家口賽區(qū)將實(shí)現(xiàn)真正意義上的“風(fēng)光無限”。(記者 瞿劍)