中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：青海是我國重要的可再生能源基地，太陽能、風(fēng)能資源豐富，開發(fā)潛力巨大。近年來，青海省積極引導(dǎo)電源合理布局，有序推進(jìn)省內(nèi)太陽能發(fā)電、風(fēng)電等新能源的大規(guī)模開發(fā)，“綠電”逐漸成為青海的一張“金色名片”。綠電究竟給客戶帶來了哪些紅利？中午的光伏電能不能存起來晚上用？新能源消納和電網(wǎng)安全運(yùn)行如何兼顧？本報(bào)記者為你逐一揭秘。
綠電進(jìn)車間，減排有良方
12月8日上午9時(shí)，在青海省海東市樂都區(qū)青海樂都爍華鐵合金有限公司的澆鑄車間內(nèi)，機(jī)器轟鳴，鐵花四濺。4臺鐵合金礦熱爐開足馬力，工人們正忙得熱火朝天。
青海樂都爍華鐵合金有限公司是一家生產(chǎn)硅鐵的企業(yè)，每年可生產(chǎn)硅鐵5萬噸，用電成本占總成本的六成，是典型的用電大戶。朱輝是這家企業(yè)的總經(jīng)理，對企業(yè)的各項(xiàng)支出總是精打細(xì)算。然而在白天黃金時(shí)段開足馬力生產(chǎn)，朱輝卻絲毫不擔(dān)心電費(fèi)成本。
“這多虧了電力公司為我們爭取的好政策！”朱輝開心地介紹，2019年，國網(wǎng)青海省電力公司促成青海省發(fā)改委下發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步優(yōu)化我省鐵合金生產(chǎn)企業(yè)峰谷分時(shí)電價(jià)時(shí)段的通知》，將鐵合金行業(yè)用電峰、平、谷時(shí)間段進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，用電谷時(shí)調(diào)整為9時(shí)至17時(shí)，進(jìn)一步挖掘了需求側(cè)削峰填谷能力。
這一模式變革的背后，是青海新能源規(guī)模化發(fā)展釋放出的綠電紅利。青海是我國清潔能源最為富集的地區(qū)之一。這里光照時(shí)間長、輻射強(qiáng)度大，太陽能發(fā)電技術(shù)可開發(fā)量35億千瓦。截至11月底，青海電網(wǎng)全網(wǎng)總裝機(jī)4070萬千瓦，其中新能源裝機(jī)2485萬千瓦，占比達(dá)到61%，青海電網(wǎng)成為全國清潔能源、新能源裝機(jī)占比最高的省域電網(wǎng)。
光伏發(fā)電具有顯著的“晝發(fā)夜無”特點(diǎn)，優(yōu)化鐵合金行業(yè)峰谷分時(shí)電價(jià)時(shí)段可謂是一舉多得?！捌髽I(yè)白天生產(chǎn)可以使用更多光伏發(fā)出來的綠電，而且白天生產(chǎn)工人們的精神更好，生產(chǎn)效率更高了，我們企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品也更綠色，有了更強(qiáng)的市場競爭力?！苯陙?，青海海東供電公司經(jīng)常深入企業(yè)開展用電檢查，提供節(jié)能減排建議，朱輝對綠電的了解越來越深，他希望未來可以使用越來越多的綠電，為國家的節(jié)能減排事業(yè)作貢獻(xiàn)。
看似簡單的用電時(shí)段調(diào)整，是國網(wǎng)青海電力積極開展的負(fù)荷調(diào)峰實(shí)踐，通過引導(dǎo)客戶調(diào)整用電時(shí)段，使得負(fù)荷曲線更貼近新能源發(fā)電特點(diǎn)，發(fā)電與消納同時(shí)進(jìn)行，進(jìn)一步拓展了新能源消納空間，推動(dòng)了能源資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)勢，不僅鼓了企業(yè)錢袋子，也為企業(yè)開出了減排良方。
依托清潔能源資源富集優(yōu)勢，青海全力推進(jìn)國家清潔能源示范省建設(shè)，清潔能源發(fā)展持續(xù)向好。
2017年至2021年，國家電網(wǎng)連續(xù)5年在青海開展綠電創(chuàng)新實(shí)踐，并連續(xù)刷新全清潔能源供電的世界紀(jì)錄，助推青海打造清潔能源產(chǎn)業(yè)高地。今年，青海的綠電名片繼續(xù)閃亮，青海被納入國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)首批3個(gè)新型電力系統(tǒng)省級示范區(qū)之一，清潔能源發(fā)展開啟新征程。
實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)，是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革。其中，提高非化石能源比重是重要途徑，推進(jìn)終端電氣化和電力系統(tǒng)深度脫碳極為關(guān)鍵。
在前不久舉行的2021“一帶一路”清潔能源發(fā)展論壇上，青海省委副書記、省長信長星表示，青海擁有大量可用于新能源開發(fā)的沙漠戈壁，具有在碳達(dá)峰方面先行先試的優(yōu)勢，有服務(wù)全國實(shí)現(xiàn)碳中和的資源和潛力。青海將逐步打造全網(wǎng)綠電時(shí)間持續(xù)延長的引領(lǐng)性、示范性新型電力系統(tǒng)，爭取盡早實(shí)現(xiàn)豐水期全網(wǎng)綠電，2030年建成全國首個(gè)省域零碳電力系統(tǒng)。
挖掘消納空間，多能協(xié)調(diào)互補(bǔ)
向陽而生，隨風(fēng)而動(dòng)。新能源發(fā)電具有“靠天吃飯”的天然屬性，一片云朵就能降低一大片光伏板的發(fā)電水平。
12月9日上午10時(shí)，在國網(wǎng)青海電力調(diào)度控制中心，大屏幕上閃爍著顏色不同的曲線，實(shí)時(shí)顯示著青海省風(fēng)、光、水、火等各種電源成分的發(fā)電出力變化。
“呈現(xiàn)出‘饅頭狀’的綠色曲線是光伏發(fā)電曲線。白天光伏大發(fā)，我們會(huì)在這一時(shí)段充分消納光伏電。夜間風(fēng)力強(qiáng)勁，我們會(huì)適時(shí)多消納風(fēng)電。而水電、火電等常規(guī)電源調(diào)節(jié)能力較強(qiáng)，我們會(huì)根據(jù)電力供需進(jìn)行響應(yīng)。而做到這些，依靠的是多能互補(bǔ)協(xié)調(diào)控制技術(shù)?！眹W(wǎng)青海電力調(diào)度控制中心實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)管理專責(zé)周煒解釋說。
電網(wǎng)調(diào)度是電網(wǎng)運(yùn)行控制的指揮中樞。近年來，國網(wǎng)青海電力持續(xù)發(fā)揮大電網(wǎng)在能源資源配置中的基礎(chǔ)平臺作用，牽頭承擔(dān)了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“多能源電力系統(tǒng)互補(bǔ)協(xié)調(diào)調(diào)度與控制”項(xiàng)目，從多種異質(zhì)能源同質(zhì)化建模理論、多能源電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、優(yōu)化調(diào)度、協(xié)調(diào)控制等角度開展了深入研究，在多能源互補(bǔ)協(xié)調(diào)調(diào)度與控制、提升電力系統(tǒng)運(yùn)行靈活性、挖掘可再生能源消納空間等方面取得了大量創(chuàng)新性研究成果，助力新一代調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)建設(shè)，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。
“新能源發(fā)電與天氣變化密切相關(guān)，水電、火電響應(yīng)電網(wǎng)需求也需要一些時(shí)間，這就要求我們提前做好新能源功率預(yù)測，制定周全的調(diào)度計(jì)劃?！敝軣樥f，以前新能源功率預(yù)測主要依靠各個(gè)電站上報(bào)的預(yù)測數(shù)據(jù)，這樣可能存在部分?jǐn)?shù)據(jù)缺失，容易出現(xiàn)電力缺口。新一代調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)可以將一個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)納入預(yù)測范圍，預(yù)測10天內(nèi)的發(fā)電情況，為科學(xué)制定調(diào)度計(jì)劃提供數(shù)據(jù)支撐。
為解決新能源數(shù)據(jù)量大、多元耦合、圖模運(yùn)維復(fù)雜的問題，國網(wǎng)青海電力采用對象化建模和自動(dòng)成圖技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對青海新能源場站對象化、層次化、指標(biāo)化在線監(jiān)視與智能告警。同時(shí)，針對極端天氣下新能源出力不確定性問題，國網(wǎng)青海電力開展寒潮、沙塵等重大天氣過程預(yù)測及新能源發(fā)電影響分析，進(jìn)一步提升青海極端天氣下功率預(yù)測準(zhǔn)確度，并基于誤差置信區(qū)間的概率預(yù)測，建立考慮新能源預(yù)測不確定風(fēng)險(xiǎn)調(diào)度計(jì)劃編制方法，提升青海新能源消納水平。另外，針對原有調(diào)控系統(tǒng)相關(guān)功能缺失、各模塊相互割裂等問題，國網(wǎng)青海電力在新一代調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)中建立了調(diào)度計(jì)劃、自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）、安全穩(wěn)定控制的統(tǒng)一架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了中長期年/月調(diào)度、短期日前/日內(nèi)調(diào)度、實(shí)時(shí)環(huán)節(jié)控制、事后評估調(diào)控全過程的有效銜接。
事后評估有什么作用？周煒舉例子說，新一代調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)可以對日前制定的調(diào)度計(jì)劃與當(dāng)日實(shí)際的調(diào)度指令進(jìn)行評估，判斷系統(tǒng)決策的效果，并進(jìn)一步挖掘優(yōu)化空間。高原天氣變化多端，事后評估功能的開發(fā)為防范寒潮、凍雨、沙塵、泥石流等災(zāi)害天氣提供了數(shù)據(jù)參考，幫助電網(wǎng)調(diào)度科學(xué)決策。
電網(wǎng)調(diào)度是電網(wǎng)的最強(qiáng)大腦，保障大腦安全穩(wěn)定運(yùn)行格外重要。新一代調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)引入調(diào)控云的概念，將各個(gè)業(yè)務(wù)模塊搭載在調(diào)控云上，體現(xiàn)出開放和共享的理念?！耙郧罢{(diào)度控制系統(tǒng)更新升級后，各級調(diào)度控制中心都需要部署一套新設(shè)備，投資較大。應(yīng)用調(diào)控云后，各級調(diào)度控制中心只要有賬號，便可以登錄云端開展相關(guān)業(yè)務(wù)，不用再更換硬件、軟件設(shè)備等。就像我們使用的微信客戶端，只要自己有賬號，無論走到哪里，都可以正常使用微信的各項(xiàng)功能。”周煒說，新一代調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)促進(jìn)電網(wǎng)調(diào)度深度自動(dòng)化、廣泛智能化和全景可視化，有利于實(shí)現(xiàn)多能源機(jī)組優(yōu)化調(diào)度和有效促進(jìn)新能源消納。
儲(chǔ)能電站變聰明，光伏電也能晚上用
12月5日中午12時(shí)，青海省戈壁荒灘上的光伏板熠熠生輝，魯能海西州多能互補(bǔ)共享儲(chǔ)能電站響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度指令，開始進(jìn)行充電，綠色的光伏電存進(jìn)了一塊塊“充電寶”。
儲(chǔ)能技術(shù)是保障新能源消納的重要技術(shù)支撐，大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)不僅可以幫助電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻，還可以發(fā)揮其功率快速調(diào)節(jié)能力，為電網(wǎng)提供安全支撐。
“儲(chǔ)能電站是電網(wǎng)的好助手，響應(yīng)電網(wǎng)需求是秒級的，可以幫助電網(wǎng)快速渡過難關(guān)。”周煒介紹，為實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)、余缺互濟(jì)，儲(chǔ)能具有不可替代的作用。
青海是中國鋰資源最豐富的省份，鋰資源占全球鋰儲(chǔ)量的60%以上。鋰是動(dòng)力電池、儲(chǔ)能電池必不可少的原材料之一，是實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的戰(zhàn)略資源。在青海發(fā)展儲(chǔ)能電站，具有得天獨(dú)厚的資源優(yōu)勢。
1月18日，青海省能源局印發(fā)《支持儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干措施(試行）》，積極推進(jìn)儲(chǔ)能和可再生能源協(xié)同發(fā)展，實(shí)行“新能源+儲(chǔ)能”一體化開發(fā)模式，新建新能源項(xiàng)目，儲(chǔ)能容量原則上不低于新能源項(xiàng)目裝機(jī)量的10%，儲(chǔ)能時(shí)長2小時(shí)以上；實(shí)行“水電+新能源+儲(chǔ)能”協(xié)同發(fā)展模式，新建、新投運(yùn)水電站同步配置新能源和儲(chǔ)能系統(tǒng)，使新增水電與新能源、儲(chǔ)能容量配比達(dá)到1︰2︰0.2，實(shí)現(xiàn)就地平衡。
儲(chǔ)能電站投資成本高，建成之后也存在閑置時(shí)段，價(jià)值無法充分發(fā)揮。國網(wǎng)青海電力建設(shè)了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的共享儲(chǔ)能市場化交易平臺，整合源、網(wǎng)、荷三側(cè)儲(chǔ)能資源，構(gòu)建了基于區(qū)塊鏈的融通調(diào)峰輔助服務(wù)系統(tǒng)、調(diào)度控制系統(tǒng)及交易系統(tǒng)三大核心系統(tǒng)，設(shè)置雙邊協(xié)商、市場競價(jià)等交易形式，創(chuàng)新新能源市場運(yùn)營模式，激發(fā)了儲(chǔ)能電站及儲(chǔ)能設(shè)施參與電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場的積極性，全面釋放了青海省源、網(wǎng)、荷各端儲(chǔ)能能力。
“青海省目前有兩座共享儲(chǔ)能電站參與電力調(diào)峰輔助服務(wù)，電站基本上每天都能實(shí)現(xiàn)一次滿充滿放，在電網(wǎng)調(diào)峰和消納新能源方面發(fā)揮著巨大作用?！眹W(wǎng)青海電力調(diào)度控制中心計(jì)劃處專責(zé)王先強(qiáng)說。截至11月底，青海電網(wǎng)共享儲(chǔ)能累計(jì)完成電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場交易3238筆，幫助新能源增發(fā)電量8990萬千瓦時(shí)。
除了發(fā)展共享儲(chǔ)能，國網(wǎng)青海電力積極推進(jìn)全省電源側(cè)儲(chǔ)能電站改造升級，滿足今冬明春保供電需求?！肮蚕韮?chǔ)能電站一般是集中式儲(chǔ)能電站，而電源側(cè)的儲(chǔ)能電站多是分散式的，比如有些儲(chǔ)能電池是和光伏板放在一起的，這種分散式的儲(chǔ)能電池很難接收電網(wǎng)調(diào)度的統(tǒng)一命令，系統(tǒng)需要改造升級?！眹W(wǎng)青海電力水新處副處長李延和說，今年11月，國網(wǎng)青海電力組織各新能源電站的儲(chǔ)能系統(tǒng)改造升級為可以“聽懂”電網(wǎng)調(diào)度指令的儲(chǔ)能系統(tǒng)，并將電池充電時(shí)間設(shè)置為午間時(shí)段，電池放電時(shí)間設(shè)置為用電晚高峰時(shí)段，以便更好地發(fā)揮儲(chǔ)能電池跨時(shí)空搬運(yùn)電力電量的作用，在最大化消納午間富余光伏的同時(shí)提高了用電晚高峰的頂峰能力，為實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)綠電貢獻(xiàn)力量。
儲(chǔ)能市場前景廣闊。7月13日，青海省人民政府和國家能源局聯(lián)合印發(fā)《青海打造國家清潔能源產(chǎn)業(yè)高地行動(dòng)方案》，方案要求積極發(fā)展新型電儲(chǔ)能，圍繞海南州、海西州千萬千瓦級清潔能源基地建設(shè)，發(fā)揮電化學(xué)儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)中多功能優(yōu)勢，完善電力市場和補(bǔ)償機(jī)制?！笆奈濉蹦?，青海新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模達(dá)到600萬千瓦左右，應(yīng)用規(guī)模位居全國前列，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)中短周期儲(chǔ)能調(diào)節(jié)。
國網(wǎng)青海電力大力推進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)迭代升級，牽頭成立了全省首個(gè)電池儲(chǔ)能技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，加快推進(jìn)青海省儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展及多種能源互補(bǔ)轉(zhuǎn)型。今年，國網(wǎng)青海電力與6家能源及制造企業(yè)簽訂3000兆瓦共享儲(chǔ)能戰(zhàn)略合作協(xié)議，推動(dòng)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，支撐青海新能源持續(xù)健康發(fā)展。
到2030年，國網(wǎng)青海電力將全面建成青海省級示范區(qū)，推動(dòng)能源供給多元化清潔化低碳化、能源輸送柔性化數(shù)字化智能化、能源消費(fèi)電氣化減量化脫碳化，為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)貢獻(xiàn)青海方案。
