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破解并網(wǎng)消納困局,寧夏新能源獲新生

能源發(fā)展網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2021-11-02 00:00:00

近些年,寧夏始終身陷一個(gè)困局。

自2012年成為全國(guó)首個(gè)新能源綜合示范區(qū)以來(lái),風(fēng)電、光伏等新能源在寧夏迅速發(fā)展,但并網(wǎng)消納矛盾日漸突出。最嚴(yán)重時(shí),寧夏被國(guó)家能源局列為風(fēng)電開(kāi)發(fā)建設(shè)紅色預(yù)警區(qū)域,不得核準(zhǔn)建設(shè)新的風(fēng)電項(xiàng)目。

這張“紅牌”一出,科研人員加緊攻關(guān)步伐,以丁茂生為負(fù)責(zé)人的國(guó)網(wǎng)寧夏電力有限公司團(tuán)隊(duì),率先破局,完成了高效消納綜合技術(shù)創(chuàng)新與實(shí)踐項(xiàng)目(以下簡(jiǎn)稱創(chuàng)新與實(shí)踐項(xiàng)目)。項(xiàng)目成果整體應(yīng)用于寧夏電網(wǎng)后,新能源利用率由不到90%躍升至97%以上。

2025年,新能源作為寧夏九大重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)之一,裝機(jī)預(yù)計(jì)將突破4000萬(wàn)千瓦,成為寧夏第一大電源,而產(chǎn)業(yè)背后,科技支撐顯得尤為重要。

解除消納之痛

“十二五”以來(lái),寧夏光伏發(fā)電裝機(jī)快速增長(zhǎng)。但有個(gè)現(xiàn)實(shí)不容忽視,那就是系統(tǒng)性的新能源消納技術(shù)尚不完善。

2012年底,寧夏的風(fēng)電、光伏裝機(jī)總量不足300萬(wàn)千瓦,而兩年后,新能源裝機(jī)就超過(guò)691萬(wàn)千瓦,首次出現(xiàn)“棄風(fēng)棄光”問(wèn)題。到了2015年,全區(qū)新能源裝機(jī)規(guī)模更是達(dá)到1128萬(wàn)千瓦,首次超過(guò)平均用電負(fù)荷,新能源利用率降至88.16%。

消納之難,在技術(shù)突破。國(guó)網(wǎng)寧夏電力有限公司多角度、多層次進(jìn)行探索。以寧夏電力調(diào)度中心、寧夏電科院為主力的自治區(qū)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),聯(lián)合中國(guó)電力科學(xué)院、清華大學(xué)、南瑞集團(tuán)等知名院校和科研院所啃起“硬骨頭”。

“整整8年時(shí)間,我們通過(guò)產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合攻關(guān),最終形成了新能源高效消納綜合技術(shù)體系。”創(chuàng)新與實(shí)踐項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)骨干蒙金有感慨道。

在優(yōu)化調(diào)度層面,他們提出了高精度功率預(yù)測(cè)技術(shù),將新能源功率預(yù)測(cè)精度由86%提升至92%以上;在智能運(yùn)維層面,以集控式新能源場(chǎng)站智能運(yùn)維技術(shù),將新能源發(fā)電設(shè)備可用率提高了5%;在安全控制層面,提出了新能源場(chǎng)站主動(dòng)頻率/電壓控制技術(shù),響應(yīng)時(shí)間由分鐘級(jí)降至秒級(jí);在源網(wǎng)荷互動(dòng)層面,提出了基于深度學(xué)習(xí)的多場(chǎng)景新能源消納能力快速評(píng)估方法和多直流聯(lián)絡(luò)線聯(lián)合互動(dòng)優(yōu)化方法,將廣義彈性負(fù)荷占比由10%提升至56.2%。

科技創(chuàng)新摘掉“紅牌”

“我們還參與了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定,在新能源預(yù)測(cè)領(lǐng)域形成了我國(guó)首個(gè)IEC國(guó)際報(bào)告,讓寧夏在新能源調(diào)度運(yùn)行技術(shù)方面走在了業(yè)界前列。”創(chuàng)新與實(shí)踐項(xiàng)目第二完成人王勃說(shuō)。

科技創(chuàng)新讓寧夏新能源獲得新生。創(chuàng)新與實(shí)踐項(xiàng)目直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)63億元,間接經(jīng)濟(jì)效益超275億元,減排二氧化碳756萬(wàn)噸。目前,相關(guān)成果已推廣到國(guó)內(nèi)1663座新能源場(chǎng)站和20余個(gè)網(wǎng)省級(jí)調(diào)度,并應(yīng)用于葡萄牙。

2018年,寧夏在國(guó)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)新能源利用率95%以上的目標(biāo)。同年3月5日,國(guó)家能源局解除了寧夏新能源開(kāi)發(fā)建設(shè)紅色預(yù)警。

2019年3月11日,寧夏電網(wǎng)風(fēng)電光伏發(fā)電功率達(dá)1100萬(wàn)千瓦,占比達(dá)到49%,為本地用電負(fù)荷的102%,成為我國(guó)首個(gè)新能源發(fā)電功率超過(guò)用電負(fù)荷的省級(jí)電網(wǎng)。

到了2020年底,全區(qū)新能源利用率已達(dá)97%,裝機(jī)容量超過(guò)2500萬(wàn)千瓦,占比由16%增至42%,裝機(jī)比例和裝機(jī)密度均居全國(guó)前列。與此同時(shí),棄電率由15%降至3%以下,成果整體應(yīng)用效果顯著。

讓風(fēng)光優(yōu)勢(shì)更“風(fēng)光”

地處三大自然區(qū)域交匯過(guò)渡地帶的寧夏,風(fēng)光條件得天獨(dú)厚。“十四五”期間,當(dāng)?shù)刂攸c(diǎn)考慮的是如何讓這一優(yōu)勢(shì)更加“風(fēng)光”。

為了優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),促進(jìn)能源清潔低碳轉(zhuǎn)型,2021年初,寧夏制定了《自治區(qū)清潔能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案》。方案提出,力爭(zhēng)到2025年,可再生能源裝機(jī)占電力裝機(jī)比重超過(guò)50%,可再生能源占新增電力裝機(jī)比重達(dá)到80%左右,占新增發(fā)電量比重超過(guò)50%;非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到14%(不含水電);可再生能源電力在區(qū)內(nèi)消納和外送比重均達(dá)到30%以上;光伏制造產(chǎn)業(yè)居行業(yè)領(lǐng)先水平,風(fēng)電制造產(chǎn)業(yè)能夠支持區(qū)內(nèi)及周邊資源開(kāi)發(fā),培育形成氫能、儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈,高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)國(guó)家新能源綜合示范區(qū)。

“只有很好地解決了并網(wǎng)運(yùn)行消納問(wèn)題,才能支撐產(chǎn)業(yè)未來(lái)的高質(zhì)量發(fā)展。”丁茂生指出。

王勃并不諱言:“隨著裝機(jī)比例的進(jìn)一步增長(zhǎng),我們還會(huì)遇到新的問(wèn)題,新能源高效消納技術(shù)仍需持續(xù)創(chuàng)新。”不過(guò),枝繁葉茂的東西部科技合作機(jī)制和寧夏科技廳印發(fā)的《清潔能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展科技支撐行動(dòng)方案》,讓他信心滿懷。

來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)

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