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作為我國首個集風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲能系統(tǒng)和智能輸電于一體的國家風(fēng)光儲輸示范工程，不只是一個能發(fā)電的電站，更是要為未來新能源的發(fā)展尋找方向。
示范效應(yīng)凸顯
這個在2009年由財政部、科技部和國家電網(wǎng)公司共同啟動，總投資約150億元的示范項目，占地面積約200平方公里，開發(fā)規(guī)模為500兆瓦風(fēng)電、100兆瓦太陽能光伏發(fā)電、110兆瓦化學(xué)儲能。這是我國首個風(fēng)光儲輸示范項目，同時也是目前世界上規(guī)模最大，集風(fēng)電、光伏發(fā)電、儲能及輸電工程四位一體的可再生能源項目，是國家電網(wǎng)公司建設(shè)堅強智能電網(wǎng)首批重點工程中唯一的電源項目。
選定張北縣是因為這里有著豐富的風(fēng)能和太陽能資源。經(jīng)測定，張北縣壩上地區(qū)全年有效風(fēng)能儲量可達1436千瓦時/平方米，全年有效風(fēng)速時數(shù)達5200~7000小時。同時，張北縣的日照條件也很好，全年平均日照時數(shù)2897.8小時。正因為有著冬春日照短、風(fēng)力大，夏秋日照充足、風(fēng)力弱；白天日照強、風(fēng)速小，夜晚無日照、風(fēng)速大等氣候特征，這里就成了風(fēng)能與太陽能在時間和空間上有著極強互補性的最佳場所。
電站綜合服務(wù)處副主任梁立新不無感觸的說，風(fēng)光儲項目目前已累計發(fā)電超過4億度，但是其最大的意義在于無任何工程實例可參考的條件下，探索出一條世界首創(chuàng)的風(fēng)光儲輸聯(lián)合發(fā)電運行模式，即通過風(fēng)、光、儲的七種組合發(fā)電方式，與平滑出力、跟蹤計劃、系統(tǒng)調(diào)頻、削峰填谷四種功能的結(jié)合，實現(xiàn)多組態(tài)、多功能、可調(diào)節(jié)、可調(diào)度的聯(lián)合發(fā)電運行方式。
記者在采訪中得知，該項目根據(jù)張北壩上地區(qū)風(fēng)、光資源在時間、空間的自然互補特性，配合大容量化學(xué)儲能系統(tǒng)的應(yīng)用，形成風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電和儲能裝置三套系統(tǒng)五種組態(tài)聯(lián)合發(fā)電運行方式，通過功率預(yù)測、聯(lián)合發(fā)電運行及智能監(jiān)測控制，有效改善風(fēng)電、太陽能發(fā)電特性，推動風(fēng)電、太陽能等可再生能源達到或接近常規(guī)電源的性能，實現(xiàn)可再生能源與電網(wǎng)及其他電源的協(xié)調(diào)發(fā)展，破解大規(guī)模可再生能源并網(wǎng)運行的技術(shù)瓶頸，促進電網(wǎng)對大規(guī)�？稍偕茉唇蛹{和調(diào)度控制的智能化建設(shè)。
示范工程搭建了科研創(chuàng)新成果的應(yīng)用平臺和相關(guān)技術(shù)標準的編制實踐平臺，成為了先進的新能源裝備展示提升平臺，并為電網(wǎng)調(diào)度提升大規(guī)模新能源科學(xué)調(diào)度水平建立了平臺。同時，還實現(xiàn)了多項世界第一。梁立新不無自豪的向記者表示。
全景控制系統(tǒng)和儲能是亮點
站在中央控制大廳，大屏幕上顯示著風(fēng)機、光伏的出力曲線圖以及儲能裝置的運行軌跡。接著“電池”的4條儲能線路，顯示著滾動箭頭，表示向電網(wǎng)輸電。原本隨風(fēng)強烈波動的發(fā)電曲線，在儲能啟動后，像是被剃掉了“毛刺”，趨于直線。
電站風(fēng)機專責朱斯告訴中國能源報記者，這里（聯(lián)合發(fā)電智能全景優(yōu)化控制系統(tǒng)）是整個風(fēng)光儲輸聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的大腦，對整個風(fēng)光儲輸系統(tǒng)進行統(tǒng)一協(xié)調(diào)，實現(xiàn)自動有功功率調(diào)節(jié)（AGC)和自動電壓調(diào)節(jié)（AVC）功能，自動進行發(fā)電計劃編制、下達、執(zhí)行，成為網(wǎng)源友好、協(xié)調(diào)發(fā)電的中樞。同時，通過一年半的運行實踐，證明風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電運行模式的技術(shù)路線正確，技術(shù)方案先進可行，實現(xiàn)了新能源大規(guī)模友好并網(wǎng)，已達到設(shè)計指標。
此工程的另一大亮點就是建成了世界上規(guī)模最大的鋰電池儲能電站，記者在儲能車間內(nèi)看到，每個儲能電站車間就像一間圖書館，里頭擺放著90個“書柜”，每個“書柜”里，整齊碼放著一個個黑匣子，這是由數(shù)量不等的電池組成的“模塊”。這個世界上最大的多類型化學(xué)儲能電站，由9個儲能單元構(gòu)成，共計有1402個這樣的電池柜，單體電池27.4568萬節(jié)。
值得一提的是，電站內(nèi)所有各種型號的電池均為國產(chǎn)，同時實現(xiàn)多類型電池監(jiān)控系統(tǒng)的集中管理、統(tǒng)一協(xié)調(diào)、實時調(diào)控，實現(xiàn)鋰電池、液流電池、鈉硫電池的統(tǒng)一監(jiān)控，實現(xiàn)儲能系統(tǒng)的平滑出力、跟蹤計劃、削峰填谷、調(diào)頻等四大功能。
項目二期加速建設(shè)
一期示范工程為有效解決新能源大規(guī)模并網(wǎng)的世界性技術(shù)難題進行了突破性嘗試。同時，通過開展二期工程擴建，深入發(fā)掘風(fēng)光資源優(yōu)勢互補、集中打捆運行的特色模式，系統(tǒng)優(yōu)化儲能電池的運行控制，增加并網(wǎng)裝機容量，擴大電網(wǎng)友好型新能源電站的示范效應(yīng)；加強大范圍風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)特性研究，深化科技引領(lǐng)效應(yīng)，探索風(fēng)光儲輸與抽水蓄能聯(lián)合運行控制模式，切實發(fā)揮其在提高電網(wǎng)接納大規(guī)模新能源方面的示范引領(lǐng)用。
梁立新介紹，風(fēng)光儲輸示范工程二期擴建工程已于今年6月份開工建設(shè)。根據(jù)規(guī)劃，二期工程計劃投資約為60億元人民幣，將新增風(fēng)力發(fā)電裝機容量40萬千瓦、光伏發(fā)電裝機容量6萬千瓦和化學(xué)儲能裝置5萬千瓦，總裝機容量擴大到一期的4倍多。目前，二期工程風(fēng)電場、光伏場地的場平工作也完成超過60%，工程主控樓順利封頂。同時，建設(shè)者們也在積極施工，確保二期擴建工程首臺風(fēng)機、首批光伏、部分儲能于2013年12月30日前投運。
風(fēng)光儲輸示范工程是新能源創(chuàng)新發(fā)展的“代表作”，對新能源大規(guī)模集中并網(wǎng)的技術(shù)難題進行了成功探索，提高我國電網(wǎng)對大規(guī)模新能源的接納能力，提升新能源綜合利用水平，在落實國家能源戰(zhàn)略、引領(lǐng)技術(shù)進步和促進經(jīng)濟發(fā)展上具有重要意義，工程二期的建設(shè)也為風(fēng)光儲的進一步大規(guī)模應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。
