目前,我國新能源資源主要分布在西、北部地區,尤其是沙漠、戈壁、荒漠地區。這些地區擁有豐富的太陽能和風能資源,是建設大型風電光伏基地的理想場所。加快“沙戈荒”新能源基地建設,一方面有助于拉動投資需求,促進經濟增長,另一方面是建設新型能源體系、提升可再生能源供應能力的重要舉措,是穩增長和促轉型的有機統一。
近年來,國網甘肅省電力公司不斷完善創新平臺建設,打造“沙戈荒”新能源高質量發展全鏈條創新平臺。2024年,國網甘肅電力獲甘肅省政府批準,先后建成甘肅省沙漠戈壁荒漠風光儲并網運行與實證技術創新中心、甘肅省沙戈荒環境電力能源裝備運行可靠性工程研究中心、甘肅新型電力系統中試平臺,全力支撐新型電力系統產業鏈延鏈、強鏈、補鏈。
優化提升創新平臺建設
科技創新能夠催生新產業、新模式、新動能,是發展新質生產力的核心要素。為更好地開展沙漠、戈壁、荒漠地區大型風光電并網相關技術創新和支撐工作,2024年1月,在國網甘肅電力科技創新平臺整體規劃布局引領下,甘肅省沙漠戈壁荒漠風光儲并網運行與實證技術創新中心獲得甘肅省科技廳批準建設。該中心是甘肅省首個開展大規模沙漠戈壁荒漠風光儲并網省部級技術創新中心。
2024年,該中心圍繞惡劣氣象的大規模風光儲基地群協調優化控制技術研究等方面,開展關鍵核心技術攻關,重點從源頭和底層解決問題。2024年10月,“基于高載能負荷靈活調節的超大規模風/光電高效消納技術與應用”獲得甘肅省科技進步獎一等獎。該項目針對高載能負荷調節特性無法進行柔性控制和缺乏參與消納激勵機制等諸多難題,歷經10余年產學研用聯合攻關,研制出國內首套基于調度D5000“荷—網—源—儲”協調響應控制系統。
“在沒有樣板參考的情況下,我們通過大量分析研究,統籌省內各種用電負荷,研究如何利用電網、電源、負荷三者的協調控制,促進大規模清潔能源消納。”國網甘肅電力三級專家周強說。甘肅省沙漠戈壁荒漠風光儲并網運行與實證技術創新中心積極開展風光儲協同優化運行技術和光熱電站靈活調節技術研究,提升大規模新能源基地風光儲協同高效運行能力。
同時,該中心還圍繞沙漠戈壁荒漠地區大基地建設、高比例新能源并網和消納等技術方向展開攻關,開展沙漠戈壁荒漠大型風光儲基地并網等關鍵技術研究和實證驗證,并承擔國家電網有限公司“沙戈荒”相關科技項目,為甘肅新能源發展提供技術支撐,助力高比例新能源并網下電力系統安全穩定運行。
勇擔能源高質量發展使命
±800千伏祁韶特高壓直流輸電工程是我國首條大規模輸送新能源電力的能源通道。±800千伏祁連換流站是這條特高壓直流輸電通道的送端站,肩負著助力甘肅能源轉型、帶動地方經濟發展的重要使命。國網甘肅電力連續7年安排人員堅守換流站,投入450余人次,聚焦站內關鍵設備、關鍵環節、關鍵組部件,突出源頭管控,嚴把檢修質量關,高質量完成換流站年檢工作,以專業、專注、可靠、可信的精神為“西電東送”重點工程保駕護航。
2024年3月18日至26日,甘肅省沙戈荒環境電力能源裝備運行可靠性工程研究中心人員孫興彬和同事奔赴一線,為±800千伏祁連換流站首臺調相機更換轉子并進行試驗。由于運行方式原因,調相機更換轉子必須在指定時間內完成,留給現場的檢修、試驗人員時間極為有限。為在有限作業時間內完成調相機轉子及定子繞組電氣試驗,試驗人員提前對試驗場地開展勘察,就現場條件、危險因素及試驗設備現場布置與運檢單位、檢修單位積極溝通,制訂符合現場實際條件試驗方案。最終,試驗人員以專業的水準完成了調相機轉子交流阻抗試驗、直流電阻試驗、轉子絕緣電阻測量等試驗,以精湛的技術解決了問題,并提出具體預防性措施,為重要設備完成隱患治理。
新型電力系統是新型能源體系的重要組成和實現“雙碳”目標的關鍵載體,承載著能源轉型的歷史使命。近年來,甘肅省從能源大省向能源強省加速邁進,國網甘肅電力勇擔使命,緊盯能源高質量發展目標,圍繞支撐新能源發展、構建新型電力系統等方面發揮專業優勢,為甘肅省打造全國重要的新能源和新能源裝備基地注入強大動力。
科技創新助力綠色低碳轉型
“電壓電流數據正常、功率和電量數據正常、數據傳輸正常……”2024年10月21日,在酒泉市瓜州縣,由國網甘肅電力承擔并網啟動試驗的甘肅電網首臺50兆乏新能源分布式調相機成功并網投運。
在調相機并網投運前,針對酒泉地區“沙戈荒”特性,甘肅省新型電力系統協調控制工程研究中心超前制訂甘肅首臺分布式調相機投運后祁韶直流運行控制措施,通過仿真建模、潮流計算和電磁暫態分析等技術手段,深入研究分布式調相機并網動態特性試驗的安全性和可靠性,周密部署啟動方案,圓滿完成現場各項試驗,有力保障甘肅電網首臺分布式調相機順利并網運行,預計可提升新能源消納能力15萬千瓦。該實驗室研究形成了隴東直流規模化分布式調相機布局及容量配置方案,助力甘肅電網走出一條提升新能源大基地調節能力的新道路。
“因為新能源發電具有間歇性、隨機性、波動性的特點,需配置一定容量的無功補償裝置,解決新能源大規模接入電網帶來的動態電壓穩定問題。調相機作為一種動態無功補償裝置,可根據系統需求瞬時自響應提供或吸收無功功率,自動快速調節電網無功功率,助力系統電壓迅速恢復,在提高新能源消納水平和大電網安全穩定中發揮關鍵作用。”國網甘肅電力三級專家楊勇介紹。
國網甘肅電力致力構建全面的創新平臺。一系列創新平臺的創立與發展,不僅將促進新能源技術的研發與應用,還將提升電力系統的智能化水平,為甘肅省乃至全國的能源結構優化和產業升級提供強有力的技術支撐。