“张北在破解电网接纳大规模新能源技术难题上具有典型性和代表性。此外,张北距北京较近,交通便捷,生态良好,发展绿色能源得天独厚。”朱斯介绍,经详细论证,工程最终落户此地。
试验田的初步收获
2011年12月25日,示范工程建成投产。至2012年12月25日,累计输出优质绿色电能超过3亿千瓦时,参照国际通用模式,相当于减少燃烧919.29万升汽油、50.3万桶原油、11.31万吨标准煤、1.22万立方米天然气所产生的二氧化碳。
不过,单纯的发电、输电并不是这个示范工程的意义所在。这个电站的意义在于探索出一条世界首创的风光储输联合发电运行模式,即通过风、光、储的七种组合发电方式,与平滑出力、跟踪计划、系统调频、削峰填谷四种功能的结合,实现多组态、多功能、可调节、可调度的联合发电运行方式。
记者了解到,在这个示范电站中,无论是风电厂、光伏电站还是储能电站都在追求创新与突破。
在这个国内最大的源网友好型风电厂中,突破了常规“风电场”的概念,采用统一监控平台,将不同厂家、不同技术路线的所有风电机组组合成一个有机整体,由“各自为政”的“地域方言”改说统一明了的“普通话”,跨入“风电厂”发展的新阶段。有功、无功功率已实现在线动态可调,有功调整速度、响应时间与常规水电机组相当,在全部具备低电压穿越能力的基础上,实现了国内首次对2.5MW直驱式风电机组高电压穿越性能测试。
这个国内最大的功率调节型光伏电站,运用了自主研发监控系统,实现了对 46个光伏单元、608个汇流箱下所有光伏组串电压、电流的监测,高效节能的非晶合金变压器,减小空载损耗60%以上。500千瓦、630千瓦光伏逆变器已具有有功、无功实时控制能力,且具备夜间参与电网无功调节和高低电压穿越功能,已多次成功抵御局部瞬时故障扰动,为大规模光伏电站并网起到示范引领作用。
而工程的最核心亮点,就是目前世界上规模最大的多类型化学储能电站, 1522面电池柜、27.5万块电池、114万个监测点正在大规模储能监控系统的密切“监视”下,实施快慢有序、吐“故”纳“新”的统一行动。
据介绍,储能电站在2012年先后共投入削峰填谷近40次,转换输出电能102.7万千瓦时,全年累计参与平滑800小时,10分钟联合发电波动率均小于5%。在风光功率平滑、跟踪调度计划、削峰填谷等方面迅捷有效、作用突出。
工程大规模储能监控系统已初步实现了储能电站系统集中接入、多类型电池系统的协调控制、各类电池储能装置单元的状态监测与实时响应,并超前考虑,将未来液流、钠硫储能装置的监控也融入其中,使多类型、大规模的储能装置既可工作一致,又可以各显其能,取长补短。工程还充分发挥储能电站在科学研究、技术开发、比对、应用试验以及生产运行中的多重功能,为各种电池特性的比对提供平台。从近阶段工作实效来看,储能整体设备运行状况良好,各项数据指标收集、整理工作详尽、完备,为实现高效的风、光、储联合出力,提供典型的“网源友好协调”示范奠定了坚实的工作基础。