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服务风电光伏基地建设 促进新能源并网消纳
国网甘肃省电力公司 贾凤安 王昕月
2月3日,兰临750千伏输变电工程在临洮县漫坪村正式复工,拉开了2023年甘肃电力工程开复工的序幕。
兰临750千伏输变电工程是甘肃电网“十四五”开局之年的头号工程,将与青海官亭变电站相连,促进以通渭百万千瓦级风电基地为代表的陇中新能源外送。
国网甘肃省电力公司(以下简称“国网甘肃电力”)积极服务国家和地方新能源发展布局,助力打造全国重要的清洁能源基地,统筹电力保供和能源转型,全力服务新能源并网,加快推动外送通道建设,深挖电网调峰潜力,最大化提升新能源消纳水平,服务以沙漠、戈壁、荒漠为重点的大型风光电基地建设。
优化并网流程新能源应并尽并
“中核东台光伏电站3515—3519光伏线路及储能线路启动正常,开始24小时试运行。”2月8日,白银中核东台光伏电站正式并网。2022年,甘肃省大力推进新能源基地建设,全省发电装机容量6780.76万千瓦,其中新能源装机达3518.97万千瓦,新能源装机占比突破50%。
“我们深化政企协同联动,建立省市两级常态化工作沟通机制,定期掌握全省及各市州新能源项目建设情况、投产规模、利用率等关键指标,做到对新能源并网项目心中有数。”国网甘肃电力调度中心系统运行处副处长刘克权介绍,公司促请省级能源主管部门及14个市州政府将优化装机规模、合理安排建设时序和加强储能配置等建议纳入各级能源发展规划。
2022年,国网甘肃电力成立全国首家省级电源服务中心,设置一站式实体化服务窗口,组织各市州公司建立15个电源接网服务柔性团队,明确电源接网前期关键环节及流程标准,提供从接入受理、合同管理到并网验收“一条龙”服务,促进各类电源项目“应并尽并”。
自2010年以来,经过十多年发展,甘肃已建成酒泉千万千瓦级风电基地,张掖、金昌、武威、酒泉4个百万千瓦级光伏发电基地,以及通渭百万千瓦级风电基地。
依托大电网、大市场,统筹内用和外送,国网甘肃电力多措并举推动新能源消纳,制定18项新能源消纳措施,2022年内新增14项新能源消纳强化措施。2022年,甘肃新能源发电量536.98亿千瓦时,发电量增速达20.62%,其中风电增速20.61%,太阳能增速20.20%,新能源应并尽并,全省新能源多项运行指标屡创新高。
加快外送通道建设提高电网调节能力
为了提高新能源外送能力,国网甘肃电力加快特高压外送通道建设,积极推动陇东至山东特高压工程年内核准开工、陇电入浙工程年内具备核准条件,全力推进酒泉至中东部输电工程,打造西电东送大基地、大枢纽,促进新能源健康持续发展。此外,该公司统筹各级电网建设,建成投运750千伏郭武三线、沙洲变电站2号主变扩建工程,提前投运330千伏酒泉风电送出等工程4项。
目前,甘肃电网自有1条特高压,过境3条特高压,通过19回750千伏线路与周边省份相连,跨区跨省输电能力提升至3200万千瓦,甘肃新能源已通过特高压通道输送至全国21个省市,形成了“大送端”绿色电网格局,2022年,甘肃外送电量达560亿千瓦时,同比增长8.2%。
新能源高比例接入电力系统,增加了维持电力平衡的难度,对电网的调峰能力提出更高要求。国网甘肃电力全面推动火电机组灵活性改造、抽水蓄能电站建设和新型储能研发应用,增强系统灵活调节能力,提高新能源消纳和存储能力。
2022年,甘肃储能项目建设快马加鞭。2022年12月26日,武威黄羊抽水蓄能电站项目取得核准批复,成为甘肃省第4座核准的抽水蓄能项目。目前,甘肃省已核准张掖盘道山、肃南皇城、玉门昌马、武威黄羊等4座抽水蓄能电站,其中张掖盘道山、肃南皇城2座已开工。
国网甘肃电力推动电化学储能深化应用,制定甘肃电网储能运行管理规定,明确并网条件、涉网性能要求、运行控制及应急处置等。截至目前,甘肃电网已并网的电化学储能共204兆瓦/529兆瓦时。利用现货市场,甘肃电网实现削峰填谷,2022年甘肃电网系统最大用电负荷由晚高峰18时转移至中午11时,削峰填谷负荷200万千瓦,用户负荷曲线更加适应新能源发电特点,增加了低谷新能源消纳能力,降低了高峰电力保供压力,初步实现传统源随荷动向源网荷储协同互动方式的转变。
此外,甘肃创新开展发电侧合同电量转让D+3日滚动交易上线运行,成为国家电网有限公司经营区域内唯一一个完全意义上实现按日不间断连续运营的省份,促进了新能源消纳。
大力开展科技攻关推动新型电力系统建设
新能源的快速发展,让电力系统高比例新能源接入与高比例电力电子设备应用特征愈发明显。国网甘肃电力加快新型电力系统关键技术研发应用,从电源、电网、负荷等方面创新,致力破解新能源高效利用与特高压直流高效率运行的发展难题。
“2022年,我们建成了甘肃新型电力系统仿真中心,具备秒级到毫秒级软硬件仿真验证能力,提升新型电力系统特性及稳定分析水平;深入挖掘750千伏主变短时过载能力,提升河西电网输送能力160万千瓦。”国网甘肃电力调度中心主任张柏林介绍,在电网侧,开展继电保护验收质量提升年活动,圆满完成750千伏沙州变扩建2号主变、武郭三线工程零缺陷投运,完成全网298套稳控装置精益化检查。
2022年7月19日,国内首台自同步电压源风电机组在甘肃酒泉天润安陆第二风电场成功投运。这标志着国网甘肃电力在新能源主动支撑技术研究与应用方面取得新突破,为推动新型电力系统建设奠定了基础。
“不同于电流源型风电机组,自同步电压源风电机组能够主动提供频率和电压支撑,也能提供一定的转动惯量,更有利于大型新能源基地安全运行,目前被业内认为是破解新能源高比例并网与高效运行难题的有效途径之一。”国网甘肃电力项目负责人魏博表示。
在电源侧,国网甘肃电力还在位于酒泉的甘肃省电力投资集团安马第二风电场和位于金昌华能东大滩二期光伏电站,建成投运全国首套全功能新能源场站全景监控系统。该系统依托智能诊断和数字化平台,可以实时监控新能源发电设备的健康状态,遇到突发故障可达到毫秒级响应,提升了电网对新能源场站的精准化控制水平,保障电网运行的安全稳定,也为后续拓展机组级紧急调节与控制奠定基础。
需求侧响应是提高电力系统灵活性的另一个重要途径。在需求侧,该公司建成中川、先锋等负荷紧急控制系统,提升兰州白银地区承载能力约85万千瓦。
“接下来,我们将认真学习领会党的二十大精神,全面贯彻落实‘四个革命、一个合作’能源安全新战略和碳达峰碳中和的重大决策部署,全力推进甘肃新型电力系统构建和新能源供给消费体系建设,科学有序开展以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地建设,助力甘肃省尽快将资源优势转化为经济优势,为开创富民兴陇新局面作出新的更大贡献。”国网甘肃电力党委书记、董事长叶军表示。
(来源:微信公众号“中国电业与能源”)
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