核【hé】心提示 青【qīng】藏高原上的青海省,具有发展光伏、风电【diàn】得天独【dú】厚的条件。2018年3月,国【guó】家能【néng】源局批复,支持青海创建国家清洁能【néng】源【yuán】示范省。作为【wéi】青海海【hǎi】西千【qiān】万千瓦清洁能源基地的首批工程——鲁能海西【xī】多能互补集成优化国家【jiā】示范【fàn】工程建设正在有【yǒu】序推进【jìn】。该项目与传统的新能源项【xiàng】目有何不【bú】同之处【chù】?有哪些创新亮点?对新能源【yuán】发展、电网【wǎng】安全运行【háng】等将带来怎【zěn】样的影响【xiǎng】?

创新建设“新能源+”多能互补示范项目

9-21,中国盐湖之城【chéng】——青海格尔木【mù】市【shì】碧空【kōng】如洗,湛【zhàn】蓝的天空下,黄沙【shā】、蓝天【tiān】和光伏板成了天【tiān】际间一道特别【bié】的风景。在湛蓝的光伏板之间,鲁能海西州【zhōu】多【duō】能互补集成优化国家示范工程的建【jiàn】设现场【chǎng】呈现【xiàn】出一片繁【fán】忙【máng】景【jǐng】象。

9-21,《国家发展【zhǎn】改革委、国家能源【yuán】局关于推进多【duō】能互补集成优化示【shì】范工程【chéng】建设的实施意见》正式印发,全国范围内多能互补集【jí】成优化示【shì】范项目【mù】申报正式启动。鲁【lǔ】能集团党委【wěi】深入贯彻党中央精神,坚持“绿色发展、生态【tài】优先【xiān】”理念,在【zài】国家电网有【yǒu】限公司的科【kē】学领【lǐng】导下【xià】,积极参与申【shēn】报青海省鲁能【néng】海西州多【duō】能互补集【jí】成优化示范项目一期【qī】示范基地项目。9-21,项【xiàng】目通【tōng】过国家能【néng】源局审核并完成【chéng】公示,9-21正式获批,7月获得核准【zhǔn】并开工建【jiàn】设【shè】。

“那时【shí】鲁【lǔ】能【néng】集团刚开始在青海省布【bù】局清洁能源项目,多能【néng】互补项目又【yòu】是一个全新的课题,面临更多的挑战!”鲁能集团青海【hǎi】新【xīn】能源【yuán】公【gōng】司负责人李【lǐ】静立介绍说,项目经【jīng】过数次编制【zhì】、讨论、修改和三轮评审,最终【zhōng】公示获【huò】批。

鲁【lǔ】能海【hǎi】西州【zhōu】多能互补【bǔ】集成优化示【shì】范工程【chéng】(以下简称“海西多【duō】能互补示范工程”)总装机容【róng】量70万千【qiān】瓦,包括20万千瓦【wǎ】光伏项目、40万千瓦风电项目、5万千瓦光热发电项目及5万千瓦储能系统,规划建【jiàn】设成为国际领先【xiān】的“风、光、热【rè】、蓄、调、荷”于一体的多能互补、智能调度的纯清洁【jié】能源综合【hé】利用创新基地。该【gāi】项【xiàng】目是【shì】国家首批【pī】多能互【hù】补集成优化示范【fàn】工程中第一个正式开工建设的多【duō】能互补科技创新项目,建成后年发电【diàn】量约【yuē】12.625亿千瓦时,每年【nián】可节【jiē】约标准煤约40.15万吨,将【jiāng】有效减【jiǎn】少【shǎo】燃煤消【xiāo】耗【hào】,降低大气污【wū】染【rǎn】。

青海拥【yōng】有广袤的【de】荒漠化土地【dì】和丰富的太阳能资源,发展光【guāng】伏【fú】、风【fēng】电优势得天独厚。然而,风能、太阳能受天气影响大,随机【jī】性强,难以【yǐ】提供连【lián】续稳【wěn】定的电能【néng】输出,这【zhè】成为制约【yuē】新【xīn】能源大规模开【kāi】发利用的【de】瓶颈。海西【xī】多能互补示范工【gōng】程的建设将为解决此问【wèn】题提供一个【gè】可行的【de】方案。

相【xiàng】比传统的新能源项【xiàng】目,海西多能互补示范工程采用“新能源+”模【mó】式,以【yǐ】光伏、光热、风电为主要开【kāi】发电源,以光【guāng】热储能系【xì】统、蓄电池储【chǔ】能【néng】电站为调节电【diàn】源【yuán】,多种电力组合【hé】,有效改善【shàn】风电【diàn】和【hé】光伏【fú】不稳定【dìng】、不可调的缺陷,彻底解决用电【diàn】高【gāo】峰期【qī】和低谷期电力输出不平衡的问题。该工程按【àn】照统【tǒng】一【yī】设【shè】计、分步【bù】实施【shī】、整体【tǐ】集成的路线,对风【fēng】电、光伏、光热的新能【néng】源组合开展实时柔性控制,构建“互联网+”智慧能源【yuán】系统,实现智能调控,提升系统运行灵活性【xìng】、降【jiàng】低出力【lì】波动性【xìng】,提升整体效率。

海西多【duō】能互补示范工程是贯彻国【guó】家【jiā】能源【yuán】战【zhàn】略,发【fā】展壮大清洁能源产业【yè】、保障能源安全、推进生态文【wén】明建设的具体【tǐ】行动【dòng】,也是鲁能集团落【luò】实公司决策部署、勇于承担社会责任的具体【tǐ】体【tǐ】现。

填补多能互补智能调度技术空白

“海西【xī】多能【néng】互【hù】补示范工程并【bìng】不是【shì】几种【zhǒng】能源形式的简单叠加,而【ér】是通过新技术和新模式的发展,使多【duō】种能源【yuán】深度融合,达到【dào】1+1>2的效【xiào】果。”鲁能【néng】集团青海新能源【yuán】公司项目【mù】工程师魏鹏介【jiè】绍,光热发【fā】电储能系统是该工【gōng】程建设的亮点之一,也【yě】是最难的部分【fèn】。白【bái】天【tiān】积【jī】蓄发电、热【rè】量,在【zài】光伏、风力发电低【dī】谷期,以热能发电作为重要补充【chōng】,成为调节【jiē】电【diàn】力输出的关键一【yī】环。

今年3月【yuè】,在海拔【bá】2800米以【yǐ】上【shàng】的柴达木盆地【dì】,海【hǎi】西【xī】多能互【hù】补【bǔ】示范工程建设进入关键阶【jiē】段——建设5万千瓦【wǎ】光热项目【mù】。项目占地约6400亩,采用塔式熔【róng】盐太阳能热发电技术,新建【jiàn】1套聚【jù】光集热【rè】系统(由【yóu】1座188米【mǐ】高吸热塔和4400块138平方米的定日【rì】镜组成)、1套储热和蒸汽发生系统(12小时储热)、1套高【gāo】温高压再热纯【chún】凝汽【qì】轮发电【diàn】机系统以及其他辅助设施,计【jì】划2019年6月【yuè】底并网发【fā】电。

塔式【shì】太阳【yáng】能【néng】热发电系【xì】统的基本【běn】形式是利用独立跟踪太阳的定【dìng】日镜群,将阳光聚集到固【gù】定【dìng】在塔顶部的接【jiē】收器【qì】上【shàng】,加热吸热器【qì】中的传热介质(二元熔盐)到565摄氏度左右【yòu】后存入高【gāo】温蓄【xù】热罐,然后用泵送入【rù】蒸【zhēng】汽发生器加热水【shuǐ】产生蒸汽【qì】,利用【yòng】蒸汽驱动汽轮机组发电,传热介质循环使用。光热项目以太阳能热作为主要资源,聘【pìn】请【qǐng】德【dé】国知【zhī】名光【guāng】热公司为业主工程师,集合西门子、阿【ā】本戈等全球顶【dǐng】尖的光热设【shè】备供应【yīng】商【shāng】和建【jiàn】设服务商,建成后将对我国光热技术推广应用【yòng】起到积极作【zuò】用。

海【hǎi】西多能【néng】互补示范【fàn】工程5万千【qiān】瓦【wǎ】储能【néng】项目采用高能量转换效率电池储【chǔ】能模块设计技术、大型储能电【diàn】站【zhàn】的系统集成技术【shù】、动【dòng】力电【diàn】池高效低成本梯次利用技术、大型储能【néng】电站的功率协调控制与【yǔ】能量管理技术,充【chōng】分利用光【guāng】热、电【diàn】储能和热储能的调节【jiē】作用,可有效降低系【xì】统建设成本【běn】和弃【qì】风、弃光【guāng】率,提高【gāo】供【gòng】电可靠性。通过构建可接入不同电压等级的移动【dòng】式即【jí】插即用【yòng】储能电站技术方【fāng】案,实现储能电站的灵【líng】活应【yīng】用,为大规模【mó】电池【chí】储能电站【zhàn】统一调度与能量管理技【jì】术【shù】提【tí】供有【yǒu】力支撑。储能【néng】项目【mù】将于2018年年底投产并网。

储能【néng】项目可为电网运行提供调峰、调频、备【bèi】用、黑启动、需求响应支撑等多【duō】种服务【wù】,提升电力系统【tǒng】灵活性、经济性和安全性,通过光热储【chǔ】能、电池储能使风能、光能【néng】等新能源的发电【diàn】特性达到常【cháng】规能源供【gòng】应的电能【néng】品质,实【shí】现【xiàn】削峰填谷功能,友好【hǎo】接入【rù】电网【wǎng】。

“示范【fàn】工【gōng】程通过多种【zhǒng】能源的深【shēn】度【dù】融合、优化【huà】,能有【yǒu】效解决用电高峰期和低【dī】谷【gǔ】期【qī】电力输【shū】出不平衡【héng】问题,提高电网稳【wěn】定性【xìng】,提【tí】升电网对新能源的接纳能力【lì】。”魏鹏介绍,海西多【duō】能互补示【shì】范工程将有效【xiào】解【jiě】决【jué】当前新能源大规模并网遇到的技术难题,促进新能源规模【mó】化开发和利用,进【jìn】一【yī】步推动青【qīng】海实现清洁能源完全供给,在【zài】新能源发展史上具有里程碑意义【yì】。

项目自批复之日起,便【biàn】得到了公司的高【gāo】度关注。公司成【chéng】立了海西多【duō】能互补集成优化【huà】示范工程建设推【tuī】进工【gōng】作组,组织中国电科院、南瑞集团、清华大【dà】学【xué】等科研单位联合开展【zhǎn】技术攻关,基于生产模拟【nǐ】仿【fǎng】真,构建“风【fēng】电—光伏—光热【rè】—储电—储热—调度—负荷”优化互补系【xì】统,提升系统运行灵活性,降低出力波【bō】动性,实现弃风率小于5%、对外输电通道容量小【xiǎo】于发电容量40%的目标【biāo】。结合项目特点,科研单位目【mù】前已开展《多能互补系统储能优化配置技【jì】术【shù】》《新能【néng】源发电【diàn】频率、电压主动【dòng】支撑【chēng】技术》《规模化储【chǔ】能集成、协调控制与高效运【yùn】行技术》《多能【néng】互【hù】补【bǔ】协调控制关键【jiàn】技术》《多能互【hù】补【bǔ】新能【néng】源发电【diàn】系【xì】统【tǒng】商业模式及【jí】政策建【jiàn】议》等五个课题研究,取得较好【hǎo】成【chéng】果,有效填补了国内风光热【rè】储调荷智【zhì】能调【diào】度的技术【shù】空白【bái】。

打造清洁能源精品工程

柴【chái】达【dá】木【mù】盆地不仅是我国地势最【zuì】高的【de】内陆盆地,也是全国太【tài】阳能资源【yuán】综合开发利用条件最优之地【dì】。大自然在赋【fù】予丰富资源的同时,也带来了高海拔【bá】、缺氧、干【gàn】燥、寒冷【lěng】等恶【è】劣【liè】的自然环境。

2017年【nián】7月,海西多能互补示范工程60万千【qiān】瓦光【guāng】伏、风电项目【mù】开工建设,工程建【jiàn】设【shè】者们直接把家安在了戈壁滩上。9-21清【qīng】晨,当柴油发电机的马【mǎ】达声【shēng】响起,一排工棚【péng】里【lǐ】的【de】灯开始点亮,新一天的【de】工作开【kāi】始。匆匆吃过【guò】早饭,鲁能集团青海新能【néng】源公司员工刘【liú】茁汉【hàn】、董鹏飞就赶往20万【wàn】千瓦光伏发电项目【mù】施工现场,检查验收光伏支【zhī】架、组件安装工作。光伏【fú】板设计倾斜【xié】角度33度,角度【dù】控制在±1度,角度【dù】过多过少都会【huì】对【duì】发电量【liàng】产【chǎn】生不【bú】利影响。工程管理人员穿梭在刚安装好的设【shè】备【bèi】方阵中,检【jiǎn】查【chá】光伏组件有无损坏【huài】、支架有无锈蚀、光伏板角【jiǎo】度是否符合要求【qiú】等,发现问题就【jiù】登记在册【cè】,找【zhǎo】施工【gōng】人员说明整改【gǎi】原因、方法,督【dū】促消除缺【quē】陷,确保设【shè】备合格投产。

如果说建设光【guāng】伏【fú】项目是在“三伏天【tiān】”里战【zhàn】斗,那【nà】么【me】建设风电【diàn】项目则【zé】是在【zài】与严【yán】寒搏斗。2017年12年【nián】,戈壁滩上最【zuì】冷【lěng】的时节来临【lín】,海西多能互补风电项目也进【jìn】入了最繁忙【máng】的风机吊装环节【jiē】。工程施工【gōng】人员在这【zhè】里吊装200台风【fēng】机,“风【fēng】机高90米,叶轮直径长115米,风稍大就会影【yǐng】响吊装【zhuāng】作【zuò】业【yè】。”魏鹏说,“每年12月至次【cì】年1月份,风速较低,是吊【diào】装风机最经济、也是吊【diào】装进度最快【kuài】的季节。”工程【chéng】建设者冒着零下【xià】30余摄氏【shì】度的低温,坚持作业【yè】,希望在这个时间段抓紧【jǐn】建设【shè】好项目【mù】。

在青海【hǎi】省委省【shěng】政府、国家电【diàn】网有限公司的关心支【zhī】持下,各【gè】参建单位精心组织施工,经【jīng】过158天夜以继日的奋战【zhàn】,于9-21,实现工【gōng】程60万【wàn】千瓦光伏、风电项目首批机组并【bìng】网发电,刷新【xīn】了【le】国【guó】内【nèi】新能源项【xiàng】目建设的纪录。

光热项目是示范【fàn】工程中最为关键的一环,鲁【lǔ】能【néng】集团全力抓【zhuā】好项目建设。“咱们【men】的光热基础【chǔ】是一个直径为【wéi】36.4米【mǐ】的圆,140米【mǐ】的吸热塔基础、筒壁、楼梯间需7804立方米的混凝土,我们采用3台浇筑设备【bèi】、加装冷却管,按规范要【yào】求施工。”鲁能集团【tuán】青海新能源公司员工阿【ā】丛林说【shuō】道【dào】,光热项目基【jī】础属【shǔ】于大【dà】体积浇筑【zhù】,在深基坑开挖时【shí】,青海【hǎi】新【xīn】能源公司邀请专家现场论【lùn】证施工方案,确保科学施工。目前,光热项目吸热塔基础浇筑13.2米,完【wán】成了1.12万立【lì】方【fāng】米空【kōng】冷平台支【zhī】架、熔盐罐等基础的浇筑工作,定日镜等【děng】设备安【ān】装【zhuāng】工作【zuò】正【zhèng】在有序展开。

海西多能互补示范工程【chéng】建成后,将为电【diàn】网【wǎng】运行提【tí】供调【diào】峰调频调压等服【fú】务,提升【shēng】电力【lì】系统灵【líng】活性【xìng】,降低出力波【bō】动性,实现新能源友好接入电网,对新能源项目发展起到良【liáng】好的示范作用【yòng】。鲁能集【jí】团将【jiāng】充分发【fā】扬【yáng】“努力超越、追求卓越”的【de】企业精神,将该项目【mù】打造成青海新【xīn】能源【yuán】产业【yè】的标杆项目,为打造多种能源深度融合、集成互补【bǔ】的全新能源体系贡献力量【liàng】。