核心提示 青藏【cáng】高原上的青海省,具有【yǒu】发展光【guāng】伏、风电得天独厚的条件。2018年【nián】3月,国【guó】家能源局批复,支持【chí】青海创建国家清洁能【néng】源示范省。作为青海海西【xī】千【qiān】万【wàn】千瓦清【qīng】洁【jié】能源【yuán】基【jī】地的首批工程——鲁能海【hǎi】西多能互【hù】补集成【chéng】优化国家示范工程【chéng】建设正在【zài】有序推进。该项目【mù】与传统的【de】新【xīn】能源项目有何不同之处?有哪些【xiē】创新亮【liàng】点【diǎn】?对新能源发展【zhǎn】、电网安全运行等将带来怎【zěn】样的影响?

创新建设“新能源+”多能互补示范项目

9-21,中国【guó】盐湖之城——青海格尔【ěr】木【mù】市碧空如洗,湛蓝【lán】的天空下,黄沙【shā】、蓝天和【hé】光伏板成了天际【jì】间一道特别的【de】风景。在湛蓝的光【guāng】伏板【bǎn】之间,鲁能海西州多能互补集成优化【huà】国家示范工程的建设【shè】现【xiàn】场呈【chéng】现出一片【piàn】繁忙景象。

9-21,《国【guó】家【jiā】发展改【gǎi】革委、国家能【néng】源局关于推进多【duō】能互【hù】补【bǔ】集【jí】成优化【huà】示【shì】范工程建设的实施【shī】意见【jiàn】》正式印【yìn】发,全国范围内多能互补集成优化示范项目申报正式【shì】启动。鲁能集团党【dǎng】委深【shēn】入贯【guàn】彻党中央精神,坚持【chí】“绿【lǜ】色【sè】发展、生态优先”理念,在国家电【diàn】网【wǎng】有【yǒu】限【xiàn】公司的科【kē】学领导下,积【jī】极参与申报青海省鲁能海西州多【duō】能互补集成优化示【shì】范【fàn】项目一期示范【fàn】基地项目。9-21,项目通过国家能源局审核并完成公示,9-21正式获批,7月获得核准并开工建设【shè】。

“那时鲁能集团刚开始【shǐ】在青海省【shěng】布局【jú】清洁【jié】能【néng】源【yuán】项目,多能互补【bǔ】项目又是一【yī】个【gè】全新的课题,面临更多的【de】挑战!”鲁能集【jí】团青海新能源公司负【fù】责人李【lǐ】静立介绍说,项目经过数次编制、讨论、修改【gǎi】和三轮评【píng】审,最【zuì】终公【gōng】示获批。

鲁能海西州【zhōu】多能【néng】互补集【jí】成优化示范工程(以下简称“海【hǎi】西多能互补示范工程”)总装【zhuāng】机容【róng】量70万千瓦,包【bāo】括【kuò】20万千瓦光伏项目、40万千瓦风电项目、5万千瓦光热发电项目及5万千瓦储能系统,规划建设成为国际领先的“风、光、热【rè】、蓄、调、荷”于一体【tǐ】的多【duō】能互补、智能调度的【de】纯清洁能源综【zōng】合利用【yòng】创新基地【dì】。该项目是国家首批多【duō】能互补【bǔ】集成优化示范工程中第一个【gè】正【zhèng】式开工建设的多能互补科技创新【xīn】项目,建成后年【nián】发电量【liàng】约12.625亿千【qiān】瓦时【shí】,每年可【kě】节约标准煤【méi】约40.15万吨,将有效减少【shǎo】燃煤【méi】消耗,降低大【dà】气污染。

青海拥有广袤的荒漠化土地和丰富的太【tài】阳能【néng】资【zī】源,发展光伏【fú】、风【fēng】电【diàn】优势得天独厚。然而,风能、太【tài】阳能受【shòu】天气影响大【dà】,随机性强,难以提供连续稳定的电能【néng】输【shū】出,这【zhè】成【chéng】为【wéi】制约新能源大规【guī】模开发利【lì】用的【de】瓶【píng】颈。海西多能互补示范工程的建设将为解决此问题提供一个可行的方【fāng】案。

相【xiàng】比传【chuán】统的新【xīn】能源项目,海【hǎi】西多能互补示范工程采用【yòng】“新能源【yuán】+”模式,以光伏、光热、风电为主【zhǔ】要开【kāi】发【fā】电源,以光热储能系统、蓄电池储能电站为调节电源,多种电力组合【hé】,有效改善【shàn】风电和光伏不稳定、不可调的缺陷,彻【chè】底解【jiě】决用【yòng】电高峰期和【hé】低谷期【qī】电力输出不平衡的问题。该工程按照【zhào】统一【yī】设计、分【fèn】步实施、整体集成【chéng】的路【lù】线【xiàn】,对风【fēng】电【diàn】、光伏【fú】、光热的新能源【yuán】组合开展实时柔性控【kòng】制,构建“互联网+”智慧【huì】能源系统,实【shí】现智能调控,提升系统运行灵活性【xìng】、降低【dī】出力波动性,提升整体【tǐ】效【xiào】率【lǜ】。

海西多能【néng】互补示范工程【chéng】是贯彻国家能【néng】源战略,发展壮大清洁能源产业、保【bǎo】障能源【yuán】安全、推进生态【tài】文明建【jiàn】设【shè】的具体行动,也是鲁能【néng】集团落实公司决策部署、勇于【yú】承【chéng】担【dān】社会【huì】责【zé】任的具体体现。

填补多能互补智能调度技术空白

“海西多能互补示范工程并【bìng】不是几种能源【yuán】形式的简单叠加,而是通过新技术和新模式的发【fā】展,使多【duō】种能源深度融合,达到1+1>2的效【xiào】果。”鲁能集团【tuán】青【qīng】海【hǎi】新能【néng】源公司【sī】项目【mù】工程师魏【wèi】鹏【péng】介绍,光热发电储【chǔ】能系统是该工【gōng】程建设的【de】亮点之【zhī】一,也是最【zuì】难的部【bù】分。白天积蓄发电、热量,在光【guāng】伏、风力发电【diàn】低谷期,以【yǐ】热能发电作为重要【yào】补充,成为调节【jiē】电力输出的关键一环。

今年3月,在海拔2800米以上的柴达木【mù】盆地,海西多能互补示范工程建设进入关【guān】键阶【jiē】段——建设5万千【qiān】瓦光热项目。项【xiàng】目占地约6400亩,采用塔式熔盐【yán】太【tài】阳能热发【fā】电技术,新建1套聚光集热系统(由1座188米高吸热塔和【hé】4400块138平方米的定日【rì】镜【jìng】组成【chéng】)、1套储【chǔ】热和蒸汽发生系统(12小时【shí】储热)、1套高【gāo】温高压再热【rè】纯凝汽轮【lún】发电【diàn】机系统以及其他【tā】辅助设施【shī】,计划【huá】2019年6月【yuè】底【dǐ】并网发电【diàn】。

塔式太【tài】阳能热发【fā】电系统的基本形式是利【lì】用独立【lì】跟踪【zōng】太阳的定日镜群,将阳光【guāng】聚【jù】集到固定在【zài】塔顶部的接收器上,加热吸热器中的传热【rè】介质(二元熔盐【yán】)到【dào】565摄氏【shì】度左右【yòu】后存【cún】入高【gāo】温【wēn】蓄热【rè】罐,然后用泵【bèng】送入蒸【zhēng】汽发生【shēng】器【qì】加热水产生蒸汽,利用【yòng】蒸汽驱动汽轮机组发电【diàn】,传热介质循【xún】环使用。光热项目以太阳能【néng】热作为主要资源,聘请德国知名光热公司为【wéi】业主工程师,集合【hé】西门子【zǐ】、阿本戈【gē】等【děng】全【quán】球顶尖的光热设备【bèi】供应商和建设服务商,建成后将对【duì】我国光热技术推广应用起【qǐ】到积极【jí】作用。

海西多能【néng】互补示范【fàn】工程5万千瓦储【chǔ】能【néng】项目【mù】采用高能【néng】量转【zhuǎn】换【huàn】效率电池储能模块设计技术、大型储能电【diàn】站的系统集成【chéng】技术、动力电池高【gāo】效低成【chéng】本梯次利用技【jì】术、大型储【chǔ】能电站的【de】功率协【xié】调控制与能量管理【lǐ】技术,充【chōng】分利【lì】用光热、电【diàn】储能【néng】和【hé】热储能的调节作用,可有效降低系统建设成本和弃风、弃光率【lǜ】,提高【gāo】供电可靠性。通过构【gòu】建可接【jiē】入不同电压等级【jí】的移【yí】动式【shì】即插即用储能电站【zhàn】技【jì】术方案,实现储能电站的灵活应【yīng】用,为【wéi】大【dà】规【guī】模电池储能电站统一调度与能量管【guǎn】理【lǐ】技术提供有力支撑。储能项目将于2018年年底【dǐ】投【tóu】产并网。

储能项目可为电网运行提供调峰、调【diào】频、备用、黑启动【dòng】、需【xū】求响应支撑等【děng】多种服务,提升电力系【xì】统【tǒng】灵活性【xìng】、经【jīng】济性和【hé】安全性,通过【guò】光热储能、电【diàn】池储能使风能、光能等新能源的发电特性达【dá】到常规能源供【gòng】应的电【diàn】能品【pǐn】质【zhì】,实【shí】现削峰【fēng】填谷功能,友好接入【rù】电【diàn】网。

“示范工【gōng】程通过多种【zhǒng】能源【yuán】的深度融合、优【yōu】化,能有【yǒu】效解【jiě】决用【yòng】电高峰期和低谷期【qī】电【diàn】力输出不平衡问【wèn】题,提高【gāo】电网稳定性,提升电网对新能源的接纳能力。”魏鹏介绍,海西多能【néng】互【hù】补示范工程将有【yǒu】效解决当前新能源大规模【mó】并网遇到【dào】的技术难题,促【cù】进新能源规模【mó】化开发和利用,进一【yī】步推动【dòng】青海实现【xiàn】清洁能源完全【quán】供【gòng】给,在新能源发展史上【shàng】具【jù】有里程碑【bēi】意义。

项目自批复【fù】之【zhī】日起,便【biàn】得到了公司的高度关注。公司成立了海西【xī】多能互补集成优【yōu】化示范工程建【jiàn】设推进【jìn】工作组,组织中国电科院、南瑞集团、清华大学等科【kē】研【yán】单位联合开展技【jì】术攻关【guān】,基于生【shēng】产模拟仿真,构建“风电—光伏—光【guāng】热【rè】—储电—储热—调度—负荷”优【yōu】化互补系【xì】统,提【tí】升【shēng】系统运行灵活性,降低出力波动【dòng】性,实现【xiàn】弃风率小于【yú】5%、对【duì】外输电通道【dào】容量小于发电容【róng】量【liàng】40%的目标。结合【hé】项【xiàng】目特点,科研单【dān】位目前已【yǐ】开【kāi】展《多能【néng】互补系统储能优化配【pèi】置技术》《新能源【yuán】发【fā】电频率、电压主动支【zhī】撑技【jì】术》《规模化【huà】储能集成【chéng】、协调控制与高效运行技【jì】术》《多【duō】能互补协调控制关键【jiàn】技术【shù】》《多能互补新【xīn】能源发电系统商业模式及政策【cè】建议》等五个课题研究,取【qǔ】得较好【hǎo】成果,有效填补了国内风光热储调【diào】荷智【zhì】能调【diào】度的技术空白。

打造清洁能源精品工程

柴达木盆地不【bú】仅【jǐn】是我国地势最高的内陆盆地,也是全国太【tài】阳【yáng】能资【zī】源综合开【kāi】发【fā】利用条件最优之【zhī】地。大自【zì】然在赋予丰富资源的同时【shí】,也带来了高海拔、缺氧、干【gàn】燥、寒【hán】冷等恶劣【liè】的自然环境。

2017年【nián】7月,海西【xī】多能互补示范工【gōng】程60万千瓦【wǎ】光伏【fú】、风电项【xiàng】目开工建设,工程建【jiàn】设者们直接把家安在了戈壁滩上。9-21清晨,当【dāng】柴油【yóu】发电机【jī】的马达声响起,一排工棚里的灯开始点【diǎn】亮,新一天的【de】工作【zuò】开始。匆匆吃过【guò】早饭【fàn】,鲁能集团青海【hǎi】新能源公司员工【gōng】刘茁汉【hàn】、董鹏飞就赶往【wǎng】20万千瓦光伏发电项目施工现场,检查验收光【guāng】伏支架、组件【jiàn】安装工作。光伏板设【shè】计【jì】倾斜角度【dù】33度【dù】,角度控制【zhì】在±1度,角【jiǎo】度过多【duō】过少都会对发电量【liàng】产生不利影响。工程管理人【rén】员穿梭在刚安装好的设备【bèi】方阵中,检查光伏组件有无损坏、支架有无锈【xiù】蚀、光伏板角度是否符【fú】合要求等,发现【xiàn】问题就【jiù】登记在册【cè】,找【zhǎo】施工人【rén】员说明整改原因、方法,督促【cù】消除缺陷,确【què】保【bǎo】设备【bèi】合格投【tóu】产。

如果说【shuō】建设光【guāng】伏项目是在“三伏天【tiān】”里战斗,那么建【jiàn】设风电项目则是在与【yǔ】严寒搏斗。2017年12年【nián】,戈壁滩上最冷的时节来临,海西多能互补【bǔ】风电项【xiàng】目【mù】也进入了最繁【fán】忙的风【fēng】机【jī】吊【diào】装环节。工程施工【gōng】人员【yuán】在这里吊装200台风机,“风【fēng】机高90米,叶轮【lún】直径长115米,风稍【shāo】大就【jiù】会影【yǐng】响吊装作业【yè】。”魏鹏说,“每【měi】年12月至次年1月份,风速较【jiào】低,是吊装风【fēng】机【jī】最【zuì】经济、也是吊装进度最快的季节。”工程建设者【zhě】冒【mào】着零下【xià】30余摄氏度的低温,坚持作业【yè】,希望在这个时间段【duàn】抓【zhuā】紧建设好项目。

在青海省委省政府、国家电【diàn】网有限公司【sī】的关心支【zhī】持下【xià】,各参建单位精【jīng】心组织施工,经过【guò】158天【tiān】夜以继日的奋战,于【yú】9-21,实现工【gōng】程60万千瓦【wǎ】光伏、风电【diàn】项目【mù】首批机组【zǔ】并网【wǎng】发电,刷新了国内新能源项目建【jiàn】设的纪录。

光【guāng】热项目是示范【fàn】工程中最【zuì】为关键的一环,鲁能集团【tuán】全力【lì】抓【zhuā】好项目建设。“咱们的光热基础是【shì】一个直径【jìng】为【wéi】36.4米的【de】圆,140米的吸热塔基础、筒【tǒng】壁、楼梯【tī】间需7804立方米的混凝【níng】土【tǔ】,我【wǒ】们采用3台【tái】浇筑【zhù】设备、加装冷却管,按规范要求施工。”鲁【lǔ】能【néng】集团青【qīng】海【hǎi】新【xīn】能源【yuán】公【gōng】司员【yuán】工阿丛林说道,光热【rè】项目基础属于大体积浇筑,在深基坑开挖时,青海【hǎi】新能源公司邀请专家现场论证施工方案,确保【bǎo】科学施工。目前,光热项目吸热【rè】塔【tǎ】基础浇筑13.2米,完成了【le】1.12万立方米空冷平台支【zhī】架、熔【róng】盐罐等【děng】基础的浇筑工作,定日镜等设【shè】备安装工作正在有序展开。

海【hǎi】西多【duō】能互补示范工【gōng】程建成后,将为电网运行提【tí】供调峰调【diào】频调压等服【fú】务,提升电力系统【tǒng】灵活性【xìng】,降低出【chū】力【lì】波动【dòng】性,实现新能源友好接【jiē】入电网【wǎng】,对新能源项目【mù】发展起【qǐ】到良好的示范【fàn】作用。鲁能集团将充分发扬“努力超越【yuè】、追【zhuī】求卓越”的企【qǐ】业精神,将该项目打造成青【qīng】海新【xīn】能源产业的标杆项目,为打造多种能源深度融【róng】合、集【jí】成互补的全新【xīn】能源体系【xì】贡献力量。