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遼寧:儲能系統讓電網最大程度消納風電

作者:魏霞 劉子健 李偉 來源:國家電網雜志 發布時間:2020-02-05 瀏覽:
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今年11月13日,遼寧地區迎來大風天氣。13時29分,遼寧電網清潔能源接納電力創歷史新高,達到1235.4萬千瓦,全口徑負荷占比52.2%,全網超過一半的用電由清潔能源提供。與此同時,新能源接納電力也創歷史新高,達到760.6萬千瓦,全口徑負荷占比33.4%;14時43分,全網風電接納電力同創歷史新高,達到628.18萬千瓦。

近年來,國網遼寧省電力有限公司積極響應國家節能減排政策,多措并舉促進清潔能源消納,全面加快電網工程投運,充分發揮大電網資源配置作用,科學安排電網運行方式,深化調峰輔助服務市場建設,引導省內火電率先開展靈活性改造,大幅提升電網調節能力,開辟了一條適應國家能源政策和遼寧電網運行實際的、可持續發展的清潔能源消納道路。

突破清潔能源消納瓶頸

遼寧電網是東北電網負荷中心,電源裝機容量約占東北電網的35%,用電量占東北地區的50%。2008年至2012年,遼寧風電出現爆發式增長,年均增速100%以上,風電消納矛盾比較突出。

面對諸多問題,國網遼寧電力開展了全省風電規劃、消納能力研究和新能源科研試驗等工作,在認真貫徹落實國家能源、科技發展及國家電網有限公司科技創新戰略要求的同時,凝聚優勢資源努力開展自主創新和科技攻關,加強國家級科技項目申報與實施,解決了電網重大技術問題。

2011年,國網遼寧電力牽頭承擔國家863 計劃“儲能系統提高間歇式電源接入能力關鍵技術研究與開發”課題,研究提出儲能電站廣域協調控制方法,建設了當時世界上最大的臥牛石全釩液流儲能電站。該儲能電站的建成投運,提高了間歇式清潔能源的利用效率,實現了削峰填谷、跟蹤風力發電計劃等功能。同時,遼寧電網省調首次開發了風火水多源協調控制系統,實現了風電儲能系統聯網調度運行,在確保電網安全的前提下,最大程度接納風電出力。

2017年,國網遼寧電力又一次牽頭承擔了國家重點研發計劃“常規/供熱機組調節能力與電熱綜合協調調度技術”項目,通過研究火電機組低負荷運行與快速調峰技術,實現機組在低負荷下的穩定、自動運行,為可再生能源提供更多消納空間。依托國家重大科研項目,國網遼寧電力建成了目前國內唯一集風、光、水、火、核、生物質、電池儲能和儲熱等技術于一體的“源網荷儲”協調運行省級電網,清潔能源裝機占比高,電儲熱容量在國內最大,同時形成了覆蓋“源網荷儲”全領域的全維度多元多能互補消納技術研發體系,推動了遼寧電網高比例消納清潔能源。

截至2019年10月底,遼寧新能源裝機容量1164.12萬千瓦,同比增長10.99%,占全網總發電裝機容量的21.85%,同比提升1.51個百分點。其中,風電裝機容量817.12萬千瓦,同比增長10.19%;光伏發電裝機容量322.27萬千瓦,同比增長10.67%。

儲能系統讓電網最大程度消納風電

10月28日,遼寧省撫順市啟動全市集中供暖。住在睦鄰苑小區的安宇家中暖意融融。“今年取暖期供熱不僅提前了三天,而且屋里的溫度也從往年的19度升到了22度。”談起今年供暖的變化時,他高興地說,“不僅家里溫度提高了,而且以前每年供暖期的霧霾天也很少看到了,城市里的空氣質量也好了很多。”

在很多人眼里,將風電轉換成熱能,還能將暫時不用的風電儲存起來供暖簡直不可思議。國網遼寧電力科研技術團隊經過不懈努力,研發了一種高溫固態電儲熱能量轉換裝置,在大容量儲熱技術方面取得重大突破,大幅提高了清潔能源消納能力。

2019年10月末,隨著國網遼寧電力在盤錦熱電廠、沈海熱電廠、撫順礦業中機熱電廠建設的固態儲熱系統相繼投運,在增加遼寧地區供暖面積的同時,還提高了風電利用率,極大地促進了冬季風電消納,遼寧地區空氣質量也有所提升。

今年年初,國網遼寧電力助力火電企業由單一發電商向綜合能源服務商轉變,加大火電靈活性改造力度。相關火電企業在火電廠內增設電蓄熱鍋爐,提高火電機組調節能力。風電大發期間,電力系統中常規電源無調節能力時,火電企業精準投入電鍋爐運行,消納多余風電,輔助熱力管網提高供熱能力,極大提升了清潔能源利用率。

高精尖科技也有了突破。國網遼寧電力牽頭申報的“經濟型大容量高壓固態儲熱關鍵技術及在電網中的規模化應用”榮獲2018年度中國電力科技進步一等獎。

隨著新技術的推廣,遼寧電網風電利用率逐年提升。目前,國網遼寧電力已納入國網新能源云建設第一批試點單位。該公司結合新能源消納典型經驗,打造具有遼寧特色的新能源云平臺,形成“全環節、全關通、全覆蓋、全生態、全場景”的新能源管理體系,提升遼寧新能源管理質效。

截至2019年10月底,遼寧電網累計消納清潔能源電量494.84億千瓦時,同比增長12.99%,新能源綜合利用率99.64%,保持國際先進水平。2019年至2020年供暖期間,國網遼寧電力集中式電熱鍋爐將達到211萬千瓦,預計多消納清潔能源12.6億千瓦時,服務全省約138萬戶居民。

關鍵字:儲能系統 風電

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