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风光互补,风电外送新通道
面对风电对电网造成的压力,国家电网一直在想方设法破解难题。而国内首个风光储输综合示范项目落户张家口市,为张家口市风电外送开辟了一条新的通道。项目建成后将成为世界上最大的太阳能光伏发电场、最大的风光储实验中心、第一个超百万千瓦风电集中输出检测基地和世界上规模最大的风光储三位一体示范工程。一期工程已于2011年12月25日正式竣工投产,建设风电9.85万千瓦、光伏发电4万千瓦和储能2万千瓦,并配套建设一座220千伏智能变电站,总投资33亿元。目前,二期工程正在紧张筹备中。
这个项目落户张家口市,是应对国内风电并网难的一种全新尝试。据电网负责人介绍,风电不同于火电和水电,火电水电发电量是一致的,只需要调节用电量就可以稳定供电,而风电则不然,无论是发电,还是用电都是不稳定的,忽高忽低的发电量不仅极易造成对电网的波动,影响电网安全运行和消费者稳定用电,而且不稳定的发电量也常常使供电企业在经济效益上得不偿失。而风光储输综合示范项目恰恰是国家电网为了解决这一难题而进行的一次尝试。
风能受季节、时间等因素影响较大,如张家口市7、8月风力发电量仅为2、3月的三分之一左右,无法稳定提供电能。而张家口市坝上地区有着冬春日照短风力大,夏秋日照充足风力弱,白天日照好风速小,夜晚没有日照风速大等气候特点,风能与太阳能在时间和空间上有着极强的互补性。风光储输综合示范项目正是通过风光同时发电,并结合化学储能的特点而进行的,这样可以使单位时间发电量控制在一个较为稳定的区间内,起到风电、光伏发电的功率平滑、跟踪计划,并具备削峰填谷、调频等功能,减少对电网造成的影响,从而为风电最终实现远距离长途输送安全成功提供有益的借鉴,开辟了风电产业发展的新纪元。
此外,尚义国华风电互补试验获得成功,河北建投将在沽源、康保两县建设光伏电站都是对风电远程输送的研究与探索,这些项目的实施带领张家口市走入风光互补时代,也为风电产业的快速发展提供可资借鉴的经验。
多路突围,为并网全力以赴
如何更好更快地规范风电的发展,同时制定统一标准,尽最大努力消纳风电,成为摆在冀北电网张家口分公司面前的难题。
“我们用了足足5年时间,在风电规划、基础建设、调度管理、技术标准等各个方面取得了长足进步,对风电发展规律和特性不断加深认识,风电规模从小到大,标准从无到有,技术从跟随到领先,大电网运行大风电能力显著提升。2012年张家口市风电并网实现了从最初的40—50万千瓦到491万千瓦的跨越,发展成果来之不易。”冀北电网张家口分公司副总经理王沛文介绍。
面对风电与电网规划前期不同步、建设工期不匹配等困难,冀北电网张家口分公司积极跟踪风电项目进展,主动与风电业主协调配合,及时调整配套电网工程建设时序,超前开展前期工作,千方百计加快风电送出工程建设,尽最大努力满足了风电接入电网的需要。从2008年开始,张家口市先后建成的220千伏察北变电站、义缘开闭站及沽察、沽泉、察缘、缘麒220千伏线路构成了张家口市汇集风能、光能外送的核心。全市建成和在建的所有风场、风光储能基地都将通过这些汇集中心送入华北大电网。
依托新一代智能电网调度技术支持系统,冀北电网张家口分公司加强统一调度和统一管理,提升风电并网和消纳水平,充分挖掘省级电网调峰潜力,科学安排调度运行方式,最大限度地实现风电在省级电网的就地消纳。同时,充分发挥大电网整体消纳风电的能力,通过优化区域电网的运行方式,实现风能资源跨省区调度和大范围消纳,并全面提升风电运行监测水平,建立风功率预测系统,实现了风电可监测、可预报、可调控。
在科学消纳风电的同时,冀北电网张家口分公司加强与风电企业沟通联系,加快风场标准体系建设,有效解决了风电场建设没有规范、接入电网没有标准等问题。同时,为解决风电送出技术难题,电网企业投入大量资金和人力,进行了“风力功率预测”、“风电场管理”、“风电提供短路电流暂态过程的研究”等课题研究,其中有些课题的研究已进行了五年之久。这些都为张家口市风电大规模并网及风电场安全运行提供了支持。
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