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        國網冀北電力新能源裝機占比超七成 冀北新型電力系統初見雛形

        作者:小編  時間:2022-09-29 點擊數:


        9月29日上午8時許,基于多元化應用的可再生能源規?;_發示范項目160兆瓦光伏工程項目首臺光伏單元并網,冀北電網新能源總裝機達到3576.5萬千瓦,占統調裝機比例達70.1%,電量占比達47.7%,居全國首位,新能源逐漸成為冀北電網的裝機主體和電量主體,冀北電網清潔低碳這一新型電力系統核心特征愈發凸顯,冀北區域內新型電力系統初見雛形,也為未來新型電力系統深入構建創造了有利條件。


        國網冀北電力新能源裝機占比超七成 冀北新型電力系統初見雛形(圖1)


        科技創新支撐高比例新能源并網消納

        從2012年年初至今,冀北電網新能源裝機從427萬千瓦增至3576.5萬千瓦,總容量翻了三番。隨著當地經濟的發展以及新能源產業的爆發,無論是地區產業用電結構,還是電網的結構、形態均發生深刻變化。冀北電網正面臨著新能源占比持續提升、綠電外送需求和數據中心等新型負荷高速增長的形勢和挑戰。

        風電、光伏發電具有間歇性、波動性、隨機性,保證其遠距離外送和就地消納在很多環節上都面臨技術挑戰,而且新能源比例越大,技術挑戰也越大。那么在新能源裝機超70%的冀北電網,是如何做到讓高比例風、光資源能夠穩定可靠的供給出來,從而助力新能源的大規模發展與飛躍呢?


        國網冀北電力新能源裝機占比超七成 冀北新型電力系統初見雛形(圖2)


        技術創新是推動新能源發展的有力保障。國網冀北電力有限公司充分發揮“兩院、兩中心和一公司”的技術創新體系優勢,從科技創新和技術引領上,持續推動新能源相關重大項目落地。其中,作為科技創新主力軍的國網冀北電科院,多年來在支撐重點示范工程,保障新能源并網消納上不斷進行技術創新,發揮了重要作用。

        “面對新能源的大規模并網,一方面需要利用抽水蓄能、新型儲能來解決新能源發電波動性帶來的電力電量平衡問題,另一方面也需要對新能源發電能力和負荷變化進行預測,打造一個可調可控、雙向互動的系統,以進一步增加新能源的消納與送出,這也是電科院的重點工作之一?!眹W冀北電科院副院長劉輝對北極星電力網說。

        大規模新能源與儲能的耦合發展,在冀北電網有天然優勢。當前,作為國家級可再生能源示范區,張家口的可再生能源裝機容量累計達3730.25萬千瓦。被譽為全球最大“充電寶”的河北豐寧抽水蓄能電站也迎來5臺機組投運,在9月5日當天消納綠色清潔能源444萬千瓦時,對支撐冀北電網可再生能源發電、并網以及送出環節的穩定可靠形成強力支撐。

        國網冀北電科院依托“風光儲并網運行技術國網公司重點實驗室”、“機網協調運行仿真分析國網公司實驗室”、“柔性直流輸電運維檢修技術冀北公司重點實驗室”,聚焦新能源虛擬同步機、全電磁暫態建模仿真、“雙高”電力系統運行控制、柔性直流輸電運檢技術等方向研究,依托創新成果提升電網安全穩定送出能力、新能源主動支撐能力、新能源發電、負荷側用能預測能力,促進源網荷儲互動,進一步提高可再生能源消納水平。


        國網冀北電力新能源裝機占比超七成 冀北新型電力系統初見雛形(圖3)


        一個典型的例子是,國網冀北電科院通過技術創新構建了全電磁暫態仿真平臺,對風電場中風機、光伏逐型號開展精細化建模,精準仿真分析提升新能源匯集系統穩定特性與送出能力。通過對錫盟特高壓交直流、張雄特高壓交流等涉及的93座新能源場站,及其20種光伏逆變器機型、84種風機機型和93種SVG機型進行精確建模,開展新能源送出能力校核和電網運行特性分析,指導新能源設備廠商針對性優化機組特性,分別提升錫盟特高壓、張北特高壓新能源送出能力133%、45%。

        除科研創新外,國網冀北電力還持續加大電網通道建設和投入,截至目前,累計投資251億元建成投運了一批大容量新能源輸送通道。據北極星電力網了解,“十四五”國網冀北電力將再安排電網投資137億元,規劃建設2項1000千伏特高壓、11項500千伏工程,進一步提升新能源外送能力,全力滿足張家口和承德等新能源資源豐富地區的外送需求。


        新型電力系統建設排頭兵

        “10年冀北,7年冬奧”。在綠色冬奧成功舉辦以及為之夯實基礎的這7年中,國網冀北電力依托科技創新突破了一個又一個世界級難題,打造了多個國家級的重大代表性工程。


        國網冀北電力新能源裝機占比超七成 冀北新型電力系統初見雛形(圖4)


        迎戰冬奧期間,國網冀北電力先后牽頭承擔了支撐低碳冬奧的智能電網綜合示范工程、冬奧賽區100%清潔電力高可靠供應關鍵技術研究及示范項目兩個國家級重點研究工作計劃。

        建成了多項國家級科技示范工程,如攻克組網技術空白、輸電能力受限、運行可靠性低三大世界性難題、創造12項世界第一的張北可再生能源柔性直流電網示范工程,為冬奧綠電保障發揮了重要作用,現在每年能夠向北京輸送140億千瓦時的清潔電,為全球范圍內解決新能源大規模匯集外送提供了中國方案。

        2017年12月,世界首座百兆瓦級新能源虛擬同步機示范工程在國家風光儲輸示范工程落地,該工程使新能源發電機組具備主動支撐電力系統頻率和電壓的功能,提升風電、光伏等新能源調頻、調壓等主動支撐能力,為新型電力系統建設打造“樣板間”。目前項目成果已應用于國家風光儲輸示范工程以及天津、江蘇、遼寧、青海等10余個?。ㄗ灾螀^、直轄市)的多個新能源電站,虛擬同步機裝備也出口至海外,提高了我國新能源裝備自主創新水平和國際競爭力。

        這些由國網冀北電力牽頭,多單位共同攻關完成的重大示范工程,彰顯著科技創新、技術引領在新能源發展道路上至關重要的推動作用。


        國網冀北電力新能源裝機占比超七成 冀北新型電力系統初見雛形(圖5)


        在促進能源轉型的過程中,能源體系也在發生系統性、根本性變革,新型電力系統在技術基礎、運行機理和功能形態上都將發生深刻變化。國網冀北電力在新型電力系統的科技攻關上已經勇敢踏入了“無人區”,支撐引領張家口新型電力系統示范區和各地市特色示范工程建設?!拔覀兠媾R的技術挑戰是劃時代的,是空前的,國網冀北電科院未來將竭盡全力回答好三個問題——怎么讓電網能夠更加適應新能源特點,怎么讓火電、儲能、負荷等發揮靈活調節作用,怎么讓新能源對電網具有一定主動支撐能力”。國網冀北電科院科技部主任龍凱華在向北極星電力網介紹科研工作時說。

        新能源占比突破七成大關,對國網冀北電力而言不但是一個重要的“里程碑”時刻,也意味著一個全新的開始——預計到“十四五”末,冀北新能源裝機容量將達7260萬千瓦。面對風光大發展趨勢,國網冀北電力扛牢能源轉型責任,發揮科技創新“排頭兵”作用,努力打造新型電力系統示范,積極為全國可再生能源發展、構建“十四五”現代能源體系做出新的貢獻。

        未來十年,冀北將更加精彩。


        文章內容整理來源于網絡

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