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辽宁电网攻克电池储能等技术难题 提升清洁能源消纳能力

北极星储能网  来源:辽宁日报    2018/9/4 9:41:04  我要投稿  

北极星储能网讯:党的十八大明确提出大力推进生态文明建设,将生态文明建设纳入中国特色社会主义“五位一体”总体布局。辽宁省委、省政府贯彻落实生态文明思想,深入实施“蓝天、碧水、净土、青山和农村环保”工程,一幅“美丽辽宁”新画卷徐徐展开。国网辽宁省电力有限公司作为责任央企,深入学习贯彻党的十八大、十九大精神,牢固树立“四个意识”,主动对接辽宁老工业基地振兴战略,创新驱动牢牢把握科技进步方向,积极推进“蓝天工程”和“电化辽宁”工作进程,围绕辽宁电网清洁能源消纳难题,加强协同创新攻关,积极建设投运多个科技创新示范项目,电网接纳清洁能源能力不断提升,推动实现辽宁生态健康发展。

8月9日,正在建设中的大连190万千瓦海上风电项目。 王 帅 摄

解决清洁能源消纳难题

辽宁电网是东北电网负荷中心,电源装机约占东北电网的35%,用电量占东北地区的50%。2008年至2012年,辽宁风电出现爆发式增长,年均增速100%以上。受负荷增长低于预期,火电最小运行方式尤其是供热机组增加,核电陆续投运等因素影响,2010年,辽宁电网开始出现弃风问题,风电消纳能力持续下降,弃风问题愈加明显,到2015年,弃风率达到14.60%,风电消纳矛盾突出。

消纳清洁能源难题初显,采取哪些措施?如何解决难题?国网辽宁电力人开始踏上他们的科技创新之路……2011年,辽宁电力牵头承担863 计划“储能系统提高间歇式电源接入能力关键技术研究与开发”课题,研究提出储能电站广域协调控制方法,建设了当时世界上最大的卧牛石全钒液流储能电站。该储能电站的建成投运,提高了间歇式清洁能源的利用效率,实现了削峰填谷、跟踪风力发电计划等功能。同时,辽宁电网省调首次开发了风火水储多源协调控制系统,实现了风电储能系统联网调度运行,在确保电网安全的前提下,让电网最大能力接纳风电出力。这些都为辽宁高比例消纳清洁能源创造了积极的条件。他们针对电网风电装机比重大、冬季供热期间调峰能力下降导致清洁能源消纳困难、“弃风”“弃核”等现象,辽宁电力从电网电池储能、电制热储热、发电机组深度调峰等技术方向加强协同创新,开展一系列科研技术攻关。

国网辽宁电力不遗余力千方百计消纳清洁能源,在辽宁,“绿水青山就是金山银山”理念已深入人心,能源消费结构正在发生积极变化,生态文明顶层设计和制度体系建设加快推进。通过强化科研支撑,产学研结合,电网调节能力不断提升,同时加强并网管理,确保了风电有序发展。2016年以来,弃风率逐年下降,消纳形势明显好转。截至今年6月,辽宁电网发电装机容量4916.95万千瓦,清洁能源装机容量1726.47万千瓦,占总容量35.11%。上半年,辽宁电网总发电量915.69亿千瓦时,清洁能源发电量249.42亿千瓦时,占比达27.24%。数字的对比简单、无言,但辽宁生态环境质量的变化有目共睹,如今,山更绿了,水更清了……数字的背后凝聚和见证了辽宁电力人为地区生态发展注入着不竭动力。

强化科技创新支撑保障

“我们跟踪前沿技术发展动态,结合辽宁区域特点、自身条件和优势领域,准确研判科研攻关方向,循序渐进建立了项目逐级培育体系。目前,辽宁在清洁能源消纳、新材料复合导线等领域已形成涵盖多层级、具有一定竞争力的项目储备。”国网辽宁电力科技信通部相关负责人说。

国网辽宁电力高度重视科技创新工作,认真贯彻落实国家能源、科技发展及国家电网有限公司科技创新战略要求,凝聚优势资源努力开展自主创新和科技攻关,加强国家级科技项目申报与实施,解决了电网重大技术问题。他们成立了科技创新工作领导小组,下设学术委员会,统筹现有研发资源,加强科研布局和协同引导,强化与知名科研院所的交流、合作,建成了紧密合作的协同、高效、开放的科技创新体系。近年来,该公司还持续加大科技投入,逐年投入研发资金,并积极争取国家各类项目资金支持。同时,辽宁电力全面落实国家科研领域“放管服”改革关键部署,加强制度建设,研究编制形成了科技成果转化实施有关意见。强化科研基础能力建设,截至目前,已拥有两个国网公司实验室和1支国网公司科技攻关团队,以及1个省级智能电网工程技术研究中心、10支省公司级科技攻关团队、5个省公司级实验室,这些,都为该公司有效提升国家级科技项目申报成功率打下了坚实的基础。

据了解,2011年以来,辽宁电力3项国家级项目取得较好成效并先后通过国家科技部验收,目前,在研牵头国家级项目3项、参与两项,在研国网公司级科技项目61项,承担的国家级和国网公司级科技项目数量均排在全国省级电网企业前列。而围绕清洁能源消纳技术方向,先后牵头承担国家级项目3项、参与1项,国网公司级科技项目12项,自有资金投入科技项目多达14项。

深入开展系列科研攻关

虽然在清洁能源消纳过程中辽宁电力取得多项科技创新突破,但他们并不满足。除了上述提到的建设卧牛石全钒液流储能电站外,2015年,辽宁电力牵头承担国家科技支撑计划“高压电制热储热提升可再生能源消纳的关键技术”课题。于2018年在大连建设了电压等级10千伏,设备总功率30兆瓦,储热容量200兆瓦时的相变储热系统。仅2018年一季度,这一清洁能源供暖示范工程中8兆瓦电储热系统消纳的弃风电量即达1134兆瓦时。据了解,该示范工程30兆瓦全部投运后,每年能够减少燃煤使用达到6341吨,经济效益及社会效益巨大。辽宁电力还与相关单位合作开展了国家能源局火电机组试点改造项目,在调兵山煤矸石热电厂和丹东金山热电厂建设了目前世界电压等级最高、容量最大、成本最低的固态储热系统,容量分别为280兆瓦和260兆瓦,具有年消纳4亿千瓦时清洁能源的能力。如今,该项技术成果已在全国11个省市得到推广。

一系列科研攻关成果在辽宁开花结果。2017年,国网辽宁电力又一次牵头承担了国家重点研发计划“常规/供热机组调节能力与电热综合协调调度技术”项目,通过研究火电机组低负荷运行与快速调峰技术,实现机组在低负荷下的稳定、自动运行,为可再生能源提供更多消纳空间。辽宁电力依托国家重大科研项目终于实现了技术性突破,他们建成了目前国内唯一集风、光、水、火、核、生物质、电池储能和储热等技术于一体的源网荷协调运行省级电网,清洁能源装机占比高,电储热容量在国内最大,同时形成了覆盖源—网—荷全领域的全维度多元多能互补消纳技术研发体系,推动了辽宁电网高比例消纳清洁能源。据了解,在近年来风电光伏装机容量和核电投入容量高速增长的前提下,辽宁电网弃风率逐年下降,已由2015年的14.60%下降至2017年的8.12%,2018年上半年更进一步下降到1.29%,风电利用率提升水平在全国领先。在科技创新之路上,辽宁电力为推动建设国内一流能源互联网企业,更好地服务辽宁全面振兴提供了强有力的技术支撑。

原标题:让电网接纳清洁能源能力不断提升——辽宁电网攻克电池储能、储热技术难题纪实

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