中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：“2020年，我國(guó)可再生能源發(fā)電量達(dá)2.2萬(wàn)億千瓦時(shí)，有力支撐我國(guó)非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)15.9%，如期實(shí)現(xiàn)2020年非化石能源消費(fèi)占比達(dá)15%的莊嚴(yán)承諾?！?月30日，國(guó)家新聞辦公室就中國(guó)可再生能源發(fā)展有關(guān)情況舉行發(fā)布會(huì)，國(guó)家能源局局長(zhǎng)章建華在會(huì)上表示，下一步，國(guó)家能源局將加快實(shí)施能源領(lǐng)域碳達(dá)峰行動(dòng)，積極構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。
在清潔低碳、安全高效這一新時(shí)代能源體系主旋律的引領(lǐng)下，我國(guó)能源企業(yè)不斷拓展兩個(gè)一體化建設(shè)內(nèi)涵，持續(xù)探尋能源高質(zhì)量發(fā)展縱深，先后落地了一批源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化、多能互補(bǔ)項(xiàng)目。中國(guó)電建集團(tuán)西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司（下稱(chēng)“中國(guó)電建西北院”）作為行業(yè)先行者，蹚出一條特色鮮明的新能源開(kāi)發(fā)之路。
“小農(nóng)經(jīng)濟(jì)，自給自足”：
從智能微電網(wǎng)說(shuō)起
自“30·60”雙碳目標(biāo)提出以來(lái)，“構(gòu)建以新能源為主的新型電力系統(tǒng)”、“推動(dòng)新時(shí)代能源事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展”成為熱搜關(guān)鍵詞。深究其源，這意味著什么？
“簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是不斷提高可再生能源在電力系統(tǒng)中的占比，使得新能源成為電力供應(yīng)的主體?！敝袊?guó)電建西北院規(guī)劃發(fā)展研究院副院長(zhǎng)程龍告訴記者。
要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，并不能僅僅依靠增加新能源裝機(jī)規(guī)模?！靶履茉窗l(fā)電出力具有隨機(jī)性、間歇性和波動(dòng)性的特點(diǎn)，”程龍說(shuō)，“這就需要我們通過(guò)不同形式能源的組合與綜合利用，實(shí)現(xiàn)多能協(xié)同供應(yīng)和能源綜合梯級(jí)利用，從而達(dá)到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定與平衡，這也恰恰是我們公司一直在不斷研究與努力嘗試的?！?
其實(shí)，早在2016年，中國(guó)電建西北院就在小規(guī)模范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了以新能源為主的電力供應(yīng)。據(jù)了解，西藏雙湖可再生能源局域網(wǎng)項(xiàng)目是我國(guó)當(dāng)時(shí)建成的規(guī)模最大、海拔最高的離網(wǎng)型微電網(wǎng)項(xiàng)目，該項(xiàng)目由1.3萬(wàn)千瓦的光伏電站、2.3萬(wàn)千瓦時(shí)的儲(chǔ)能系統(tǒng)組成。建成投產(chǎn)后，成為雙湖地區(qū)電力的主要來(lái)源，解決了當(dāng)?shù)鼐用裆钣秒妴?wèn)題，實(shí)現(xiàn)了全清潔能源供電。
中國(guó)電建西北院儲(chǔ)能與微電網(wǎng)研究中心田莉莎向記者表示：“微電網(wǎng)的主要特點(diǎn)就是新能源就地發(fā)電，就近消納，自成一個(gè)小型發(fā)輸配供電系統(tǒng)，所以也被打趣為‘小農(nóng)經(jīng)濟(jì)，自給自足’。目前主要分布在電網(wǎng)不及的高原、海島、邊防、無(wú)人區(qū)等無(wú)電區(qū)，解決當(dāng)?shù)毓╇妴?wèn)題。當(dāng)然也可以根據(jù)當(dāng)?shù)刭Y源、負(fù)荷及電網(wǎng)情況因地制宜建設(shè)并網(wǎng)型微電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)并離網(wǎng)無(wú)縫切換，既可以提高供電可靠性，又可以提高當(dāng)?shù)匦履茉蠢寐?。?
局部?jī)?yōu)化，就地平衡：
推進(jìn)“兩個(gè)一體化”建設(shè)
在采訪中，記者了解到，微電網(wǎng)與“兩個(gè)一體化”項(xiàng)目異曲同工，均是在一定范圍內(nèi)，通過(guò)氣、電、冷（熱）一體化的集成優(yōu)化，進(jìn)行跨主體的輸配與交易，在本區(qū)域內(nèi)形成產(chǎn)能與用能的相對(duì)平衡，形成區(qū)域能源自平衡體。
在這方面，中國(guó)電建西北院的“實(shí)驗(yàn)田”也格外豐富。2013年3月，龍羊峽水光互補(bǔ)項(xiàng)目啟動(dòng)建設(shè)。該項(xiàng)目由龍羊峽水電站和光伏電站組成，其中水電站裝機(jī)容量128萬(wàn)千伏，配套光伏發(fā)電裝機(jī)容量85萬(wàn)千瓦，光伏發(fā)電以高壓線(xiàn)路接入水電站的備用間隔，利用水電站輸電線(xiàn)路接入電網(wǎng)。通過(guò)水輪機(jī)組的快速調(diào)節(jié)，將原本不穩(wěn)定的光伏電源，調(diào)整為均衡、優(yōu)質(zhì)、安全，更加友好的平滑穩(wěn)定電源。
此前，新能源電力要想上網(wǎng)就必須依靠火電或水電調(diào)峰、調(diào)頻，而“兩個(gè)一體化”的提出開(kāi)拓了一個(gè)新的路徑，即通過(guò)小循環(huán)和自平衡提升可再生能源的穩(wěn)定性。比如多能互補(bǔ)是通過(guò)儲(chǔ)能以及新能源電源間互補(bǔ)特性的平滑輸送可再生能源電力。源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化則是在需求側(cè)進(jìn)行分層級(jí)響應(yīng)，從省級(jí)到縣級(jí)，再到園區(qū)級(jí)。總之，兩者都是從點(diǎn)到面，從局部到整體，突破了從前“全國(guó)一張大網(wǎng)”的限制。
“不論是多能互補(bǔ)，還是源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化，都是為了建構(gòu)以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)而提出的，目的就是要建設(shè)電網(wǎng)友好型的電源?！敝袊?guó)電建西北院新能源工程院資源與總圖所所長(zhǎng)惠星說(shuō)。
在現(xiàn)實(shí)中，項(xiàng)目可根據(jù)不同需求將風(fēng)光水火儲(chǔ)進(jìn)行多重組合搭配。“充分挖掘各種電源間互補(bǔ)特性，結(jié)合送受端負(fù)荷特性，合理確定送電曲線(xiàn)是一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，幾種電源的運(yùn)行控制策略很重要，何時(shí)讓風(fēng)機(jī)運(yùn)行，何時(shí)光伏發(fā)電，何時(shí)啟動(dòng)儲(chǔ)能或火電、水電機(jī)組進(jìn)行調(diào)峰需要統(tǒng)籌安排，只有將這些電源進(jìn)行合理調(diào)度，才能最大化利用清潔能源，真正實(shí)現(xiàn)安全和清潔高效。”田莉莎指出。
經(jīng)過(guò)龍羊峽、雙湖等項(xiàng)目的積累，如今金沙江上游川藏段水風(fēng)光互補(bǔ)項(xiàng)目、青海清潔能源基地多能互補(bǔ)集成優(yōu)化項(xiàng)目也先后落地。
調(diào)頻調(diào)峰，豐富多彩：
提高大電網(wǎng)消納能力
局部的優(yōu)化是為了整體的發(fā)展，新能源的大規(guī)模消納離不開(kāi)大電網(wǎng)，“兩個(gè)一體化”的實(shí)現(xiàn)也需要大電網(wǎng)的支撐。
“構(gòu)建新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，適應(yīng)新能源隨機(jī)性、間歇性和波動(dòng)性特點(diǎn)，合理的儲(chǔ)能配置是必不可少的環(huán)節(jié)?！敝袊?guó)電建西北院水利水電工程院電氣所所長(zhǎng)靖鋒告訴記者，“從發(fā)達(dá)國(guó)家的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，抽水蓄能是目前最為優(yōu)質(zhì)和成熟的解決方案，具有調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相、緊急事故備用等多種功能，運(yùn)行靈活、反應(yīng)快速，能極大提高電網(wǎng)運(yùn)行安全可靠性?！?
在中國(guó)電建西北院承擔(dān)的西北地區(qū)新能源高質(zhì)量發(fā)展研究工作中，便包含對(duì)西北五省進(jìn)行抽水蓄能電站的選點(diǎn)與規(guī)劃，以期通過(guò)抽水蓄能電站大力建設(shè)，為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提供優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)能資源。
新建僅僅是增加抽水蓄能裝機(jī)容量的方法之一?！皬乃鸺摇?，對(duì)黃河流域水電站了如指掌的中國(guó)電建西北院另辟蹊徑，摸索出了一種新的方式。
據(jù)透露，中國(guó)電建西北院參與并推動(dòng)的黃河上游梯級(jí)電站大型儲(chǔ)能工廠項(xiàng)目已經(jīng)列入國(guó)務(wù)院關(guān)于新時(shí)代推進(jìn)西部大開(kāi)發(fā)形成新格局的指導(dǎo)意見(jiàn)。該項(xiàng)研究在原有具有較好調(diào)節(jié)能力的龍青河段梯級(jí)水電基地基礎(chǔ)上，進(jìn)一步挖掘梯級(jí)水庫(kù)蓄水作用，發(fā)揮流域蓄能作用，為區(qū)域清潔能源的高質(zhì)量發(fā)展提供支撐。
“儲(chǔ)能工廠由儲(chǔ)能泵站和常規(guī)水電站組成，是一種大型的儲(chǔ)能設(shè)施的集成體，通常利用新能源棄電或其他剩余電能，采用大型儲(chǔ)能泵站從下一級(jí)水庫(kù)抽水至上一級(jí)水庫(kù)，將剩余電能以水的勢(shì)能儲(chǔ)存，在其他需要的時(shí)段通過(guò)水電站原有機(jī)組發(fā)電，以?xún)?chǔ)能水量梯級(jí)循環(huán)利用的模式，通過(guò)抽水和發(fā)電進(jìn)行‘蓄余補(bǔ)缺’，把光伏、風(fēng)電輸出的功率進(jìn)行‘時(shí)間’和‘空間’上的再分配，形成了新能源發(fā)電的‘調(diào)節(jié)庫(kù)’?！敝袊?guó)電建西北院水利水電工程院抽蓄所所長(zhǎng)周邠鵬說(shuō)，“與常規(guī)抽水蓄能相比，儲(chǔ)能工廠工程能源轉(zhuǎn)效率高、工期短，運(yùn)行靈活，維護(hù)方便，是全天候運(yùn)行的風(fēng)光水儲(chǔ)一體化工程，創(chuàng)新和推廣價(jià)值巨大。”
