不过,单纯的发电、输电并不是这个示范工程的意义所在。这个电站的意义在于探索出一条世界首创的风光储输联合发电运行模式,即通过风、光、储的七种组合发电方式,与平滑出力、跟踪计划、系统调频、削峰填谷四种功能的结合,实现多组态、多功能、可调节、可调度的联合发电运行方式。
记者了解到,在这个示范电站中,无论是风电厂、光伏电站还是储能电站都在追求创新与突破。
在这个国内最大的源网友好型风电厂中,突破了常规“风电场”的概念,采用统一监控平台,将不同厂家、不同技术路线的所有风电机组组合成一个有机整体,由“各自为政”的“地域方言”改说统一明了的“普通话”,跨入“风电厂”发展的新阶段。有功、无功功率已实现在线动态可调,有功调整速度、响应时间与常规水电机组相当,在全部具备低电压穿越能力的基础上,实现了国内首次对2.5MW直驱式风电机组高电压穿越性能测试。
这个国内最大的功率调节型光伏电站,运用了自主研发监控系统,实现了对46个光伏单元、608个汇流箱下所有光伏组串电压、电流的监测,高效节能的非晶合金变压器,减小空载损耗60%以上。500千瓦、630千瓦光伏逆变器已具有有功、无功实时控制能力,且具备夜间参与电网无功调节和高低电压穿越功能,已多次成功抵御局部瞬时故障扰动,为大规模光伏电站并网起到示范引领作用。
而工程的最核心亮点,就是目前世界上规模最大的多类型化学储能电站,1522面电池柜、27.5万块电池、114万个监测点正在大规模储能监控系统的密切“监视”下,实施快慢有序、吐“故”纳“新”的统一行动。
据介绍,储能电站在2012年先后共投入削峰填谷近40次,转换输出电能102.7万千瓦时,全年累计参与平滑800小时,10分钟联合发电波动率均小于5%。在风光功率平滑、跟踪调度计划、削峰填谷等方面迅捷有效、作用突出。
工程大规模储能监控系统已初步实现了储能电站系统集中接入、多类型电池系统的协调控制、各类电池储能装置单元的状态监测与实时响应,并超前考虑,将未来液流、钠硫储能装置的监控也融入其中,使多类型、大规模的储能装置既可工作一致,又可以各显其能,取长补短。工程还充分发挥储能电站在科学研究、技术开发、比对、应用试验以及生产运行中的多重功能,为各种电池特性的比对提供平台。从近阶段工作实效来看,储能整体设备运行状况良好,各项数据指标收集、整理工作详尽、完备,为实现高效的风、光、储联合出力,提供典型的“网源友好协调”示范奠定了坚实的工作基础。
国家风光示范工程有效解决了单一的风力发电、光伏发电难预测、难控制、难调度的技术问题,将不稳定的间歇性、波动性电能变换成接近常规火电的绿色电源,破解了大规模新能源并网的技术瓶颈,率先解决了新能源集中并网、集成应用的关键性技术难题,实现了新能源友好并网,提升了大规模新能源综合利用水平。
在示范工程的控制中心,我们则直观地看到了风光储输四位一体的操作系统。在显示屏上,不同颜色的曲线清楚地显示着风、光、储、输的运行状态,工作人员只需要及时控制调整便可。
“风小发出的电能不够,太阳能就会顶上来,如果风太大,多出的电量再让储能吸收。”朱斯介绍说,工作人员会根据调度指令灵活调节,无论风力光照如何波动,从电站发出的电流,都会始终保持向电网平稳送电。
未来蓝图
目前已经投产运行的是国家风光储输示范工程的一期,运行一年多,已经取得了阶段性的成果,但距离预期目标还远远不够。
朱斯介绍,按照风电40万千瓦、光伏6万千瓦、储能5万千瓦的二期建设规划,将在实现“建设规模扩展”和“软实力提升”上展开更具标准与典范的深层次战略攻关。
按照国家电网公司相关部署要求,二期工程将在规模化、实效化、融合化的发展框架下,进一步深入发掘风光资源优势互补、集中打捆运行的特色模式,系统优化储能电池的运行控制,扩大电网友好型新能源电站的示范效应,并加强大范围风光互补发电系统并网特性研究,深化科技引领效应,积极探索风光储输与抽水蓄能联合运行控制模式,切实发挥示范工程在提高电网接纳大规模新能源方面的示范引领作用。
“这里是中国新能源发展应用的‘梦工厂’,我们要努力的就是让中国的新能源之梦梦想成真。”朱斯信心满满。