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“风电、光伏通过虚拟同步机接入电网,一是能够主动参与一次调频、调压,提供一定的有功和无功支撑;二是能够提供惯性阻尼,有效抑制频率振荡。可使新能源具备与火电接近的外特性,对电网稳定起到支撑作用,是解决新能源发电‘先天不足’问题的有效手段。”迟永宁说。
作为实现大规模清洁能源消纳的有效手段之一,虚拟同步机技术被国家电网公司列入“十大重点科技创新工程”,由国网冀北电力公司牵头,中国电力科学研究院、南瑞集团、许继集团等单位共同参与,开展虚拟同步发电机技术标准、仿真分析、设备研制与检测等工作,旨在研究解决虚拟同步电机接入电网的关键技术,建设发电侧虚拟同步电机接入电网的示范工程。
示范工程对现有风机、光伏发电的逆变器和控制系统进行改造,新建大容量集中式虚拟同步机,调节能力达到547.5兆瓦,是世界上规模最大的虚拟同步机示范工程,计划2017年年底建成。
应用虚拟同步机技术成本并不高,据迟永宁介绍,风电场虚拟同步机改造成本100元/千瓦;新建风电场标配虚拟同步机基本不增加成本。光伏电站虚拟同步机改造成本600元/千瓦;新建光伏电站标配虚拟同步机增加成本200元/千瓦。集中式虚拟同步机成本220元/千瓦,随着储能价格下降,造价将持续降低。
技术只有转变为标准,才能具有更普遍的意义。“目前有两项标准正在制订中,分别是《单元式光伏虚拟同步发电机技术要求和试验方法》和《风电机组虚拟同步发电机技术要求和试验方法》,我们希望能够进一步明确虚拟同步机技术参数,推动新能源参与电力系统调频、调压技术规范的出台,形成新能源建设和并网的标准模式。”迟永宁说。
颠覆性的储能技术
风能和太阳能是清洁能源的重要来源,但都有波动性。在晚上或无风的日子里,太阳能和风能无法满足电力用户的能源需求,除非我们可以将风能和太阳能储存起来备用。储能的魅力就在于可以使这一梦想成为现实。
今年5月份,国家发展改革委、国家能源局印发了《能源技术革命创新行动计划(2016~2030年)》,其中,储能技术作为能源互联网和可再生能源产业发展的关键技术被列为中国未来15年的关键创新任务之一。
储能技术将是未来智能电网的重要组成部分,涉及其建设的各个主要环节。储能技术在接纳风电、太阳能发电等间歇性清洁能源入网方面也发挥着不可或缺的重要作用。国家应对气候变化战略研究和国际合作中心主任李俊峰曾表示:“真正影响未来能源大格局的就是储能技术,一旦储能技术能够突破了,其他的都好解决。”
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