去年年底至今年年初,风电装机众多的张家口地区发生了两次风机大面积脱网事故,而刚刚投产不久的国家风光储输示范工程却没有受到影响,经受住了风机大面积脱网引起的末端电网电压降低的考验。
国家风光储输示范工程的投运,对局部地区日趋严重的弃风限电问题是个特大的利好消息。投运以来,示范工程已实现风光储多组态、多功能、可调节、可调度的联合发电运行方式,初步实现储能系统平滑风光出力、跟踪调度计划出力、削峰填谷功能,减少大规模风电接入对电力系统的冲击。今年以来,工程已累计发电1.65亿千瓦时,其中,风电场发电量1.32亿千瓦时,光伏电站发电量0.33亿千瓦时。
从“智能调度”到“风光互补”
在美丽的张北草原,两台体型庞大的垂直轴风机的叶轮正迎风旋转,这是目前世界上单机容量最大的垂直轴风机,它能充分利用来自各个方向的风能,不远处,国内容量最大的3000千瓦永磁直驱型风机也坚守在它的岗位上……这些国内、甚至国际上最新的风力发电机机型,正向国家风光储输示范工程源源不断地输送电能。
各种新机型云集,技术指标是否过关?对此,风光储输示范电站有限公司生产技术部主任刘汉民表示,对不同种类的风机进行统一调控是示范工程的一大技术亮点。由于目前各风机厂家监控系统都只能控制自己厂家的风机,通信协议互不开放,也就是说,每个风机都说自己的“方言”,彼此之间语言不通,调度既听不懂,也不能第一时间听到。风光储输示范工程则解决了语言统一的大问题,打破了“语言壁垒”,让大家都说“普通话”。基于示范工程自主研发的风电厂调控一体化系统,使风电厂的信息实时同步传送,大家都听调度的指令。
国家风光储输示范工程总工程师雷为民说:“统一语言,将为以后千万千瓦级风电厂并网提供技术铺垫,如果网源之间所有数据都无缝衔接,交流顺畅,风电甚至还可以用于调频调峰,而且响应更快、更经济。”
国家风光储输示范工程不仅仅是新机型的试验场,还是先进理念的“炼丹炉”。从规划、设计之初,到建设、投运之时,示范工程就给出破解新能源并网瓶颈的答案——风光互补、网源友好、智能调度。
张北地区的气候特点在北方具有普遍性:冬春日照短、风力大,夏秋日照足、风力弱,白天日照强、风速小,夜间无日照、风速大。可如果将时间点缩短至一天,甚至一小时、一刻钟之内,风光的互补性就很小了。因此,国家电网公司的专家们在为示范工程做初期论证时,重点考虑的一个原则就是如何合理利用风能和光能的互补性,其中最关键的就是储能技术。
示范工程储能电站总装机容量2万千瓦,总储存电量9.5万千瓦时,安装了磷酸铁锂储能装置、液流储能装置和钠硫储能装置,是目前世界上规模最大的多类型化学储能电站。