中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：——訪國(guó)網(wǎng)四川電科院副院長(zhǎng)丁理杰
■本報(bào)記者 蘇南
《 中國(guó)能源報(bào) 》（ 2022年06月27日 第 08 版）
國(guó)內(nèi)大部分省份已出臺(tái)兩部制電價(jià)，以保障大型常規(guī)抽蓄的投資回報(bào)。但是，變速抽蓄有別于常規(guī)抽蓄，具有更寬的功率調(diào)節(jié)范圍和更快速的功率調(diào)節(jié)響應(yīng)，可以用于電源側(cè)新能源功率波動(dòng)補(bǔ)償，也可以作為分布式儲(chǔ)能配置在負(fù)荷側(cè)，是以常規(guī)抽蓄兩部制電價(jià)運(yùn)營(yíng)還是參照儲(chǔ)能電池峰谷電價(jià)差運(yùn)營(yíng)，還需要進(jìn)一步研究和政策明確。
近日，國(guó)家能源局組織召開推進(jìn)抽水蓄能（以下簡(jiǎn)稱“抽蓄”）項(xiàng)目開發(fā)建設(shè)視頻會(huì)議時(shí)提出，積極探索和實(shí)踐中小型抽蓄、小微型抽蓄等創(chuàng)新項(xiàng)目。目前，我國(guó)中小抽蓄探索已邁出堅(jiān)實(shí)步伐，今年5月，國(guó)網(wǎng)四川電科院技術(shù)牽頭的四川春廠壩變速抽蓄示范電站（以下簡(jiǎn)稱“春廠壩抽蓄”）并網(wǎng)發(fā)電，突破了國(guó)外對(duì)我國(guó)變速抽蓄技術(shù)的封鎖。圍繞我國(guó)中小型變速抽蓄建設(shè)情況及面臨的難題，記者日前專訪了國(guó)網(wǎng)四川電科院副院長(zhǎng)丁理杰。
變速抽蓄實(shí)現(xiàn)從0到1的突破
中國(guó)能源報(bào)：國(guó)網(wǎng)四川電科院研究中小型變速抽蓄的初衷是什么？
丁理杰：初衷是要完成好國(guó)家交給的任務(wù)，突破變速抽蓄國(guó)外壟斷和技術(shù)封鎖。截至2020年底，全世界有超過18個(gè)電站、約40臺(tái)變速抽水蓄能機(jī)組投運(yùn)，集中于歐洲、日本等國(guó)家和地區(qū)。依托“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“智能電網(wǎng)技術(shù)與裝備”重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目，國(guó)網(wǎng)四川省電力公司聯(lián)合中電建水電開發(fā)集團(tuán)有限公司等15家單位，歷時(shí)5年，在阿壩州小金川流域建成了國(guó)內(nèi)首座全功率變速抽水蓄能電站和梯級(jí)流域水光蓄聯(lián)合互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)。
春廠壩抽蓄電站容量5兆瓦，采用全功率變流器并網(wǎng)，是我國(guó)首個(gè)采用全國(guó)產(chǎn)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)的變速抽蓄電站。項(xiàng)目組攻克了高效穩(wěn)定、功率快速調(diào)節(jié)、多參數(shù)均衡的水泵水輪機(jī)開發(fā)難題，解決了滿足寬變速范圍及快速響應(yīng)的發(fā)電電動(dòng)機(jī)絕緣和電磁技術(shù)難點(diǎn)，構(gòu)建了融合機(jī)組監(jiān)控-協(xié)同控制器-勵(lì)磁控制器-調(diào)速控制器的綜合控制系統(tǒng)。現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行表明，機(jī)組具有定速發(fā)電、變速發(fā)電、變速抽水等多種運(yùn)行模式，以及百毫秒級(jí)功率快速響應(yīng)等優(yōu)異性能，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)變速抽蓄技術(shù)從0到1的突破。
中國(guó)能源報(bào)：中小型變速抽蓄和水光蓄互補(bǔ)的研究進(jìn)展如何？
丁理杰：春廠壩變速抽蓄建成后，與小金川流域內(nèi)木坡、楊家灣、猛固橋三座梯級(jí)水電站以及美興光伏電站，共同構(gòu)成了梯級(jí)水光蓄聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)。在光伏功率預(yù)測(cè)方面，采用全天空成像技術(shù)和輻照強(qiáng)度陣列觀測(cè)技術(shù)解決了光伏功率分鐘級(jí)預(yù)測(cè)難題；在聯(lián)合運(yùn)行與智能調(diào)度方面，解耦光伏功率秒級(jí)快速波動(dòng)和分鐘級(jí)以上慢速波動(dòng)，利用變速抽蓄快速響應(yīng)能力和常規(guī)水電大容量調(diào)節(jié)優(yōu)勢(shì)，解決了多目標(biāo)多場(chǎng)景下梯級(jí)水光蓄互補(bǔ)系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)與優(yōu)化控制難題。自2022年5月并網(wǎng)運(yùn)行以來，互補(bǔ)系統(tǒng)送出聯(lián)絡(luò)線功率波動(dòng)小于8%/分鐘，功率實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)精度偏差小于3%。
實(shí)現(xiàn)新能源送出可調(diào)度
中國(guó)能源報(bào)：發(fā)展中小型變速抽蓄的意義有哪些？
丁理杰：眾所周知，新能源存在出力波動(dòng)性、間歇性問題，電力系統(tǒng)的重要特征是必須保證發(fā)電負(fù)荷和用電負(fù)荷的實(shí)時(shí)平衡，在新能源高占比的情形下，為保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性，必須要配套建設(shè)相應(yīng)容量的各類儲(chǔ)能，以隨時(shí)保證發(fā)用電的平衡。當(dāng)前儲(chǔ)能形式包括抽蓄、壓縮空氣儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能以及飛輪儲(chǔ)能、重力儲(chǔ)能、電磁場(chǎng)儲(chǔ)能等，但最經(jīng)濟(jì)、安全且大容量的儲(chǔ)能形式還是抽蓄。我們探索的中小型變速抽蓄通過控制讓水泵水輪機(jī)變轉(zhuǎn)速尋優(yōu)運(yùn)行，具有抽水功率可調(diào)、效率更優(yōu)、響應(yīng)速度更快的優(yōu)點(diǎn)，是在常規(guī)抽蓄基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種更加先進(jìn)儲(chǔ)能形式。
四川在新能源集中送出地區(qū)建設(shè)常規(guī)抽蓄和變速抽蓄，發(fā)展風(fēng)光水蓄聯(lián)合互補(bǔ)運(yùn)行模式，可以利用水電和抽蓄的調(diào)節(jié)容量和快速調(diào)節(jié)能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)新能源波動(dòng)性和間隙性的有效補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)新能源送出的可調(diào)度性；在負(fù)荷側(cè)因地制宜建設(shè)分布式中小型變速抽蓄，可深度參與源網(wǎng)荷協(xié)同運(yùn)行，極大提高分布式電源接納能力、減少配網(wǎng)投資、提升供電可靠性。
建議明確參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)相關(guān)政策
中國(guó)能源報(bào)：發(fā)展中小型變速抽蓄還需要做哪些工作？
丁理杰：變速抽蓄技術(shù)還需要更多示范驗(yàn)證和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。國(guó)家能源局已啟動(dòng)中小型抽蓄規(guī)劃，立項(xiàng)開展大型抽蓄全國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目。通過春廠壩變速抽蓄建設(shè)，發(fā)現(xiàn)變速抽蓄從規(guī)劃設(shè)計(jì)、研發(fā)制造、安裝調(diào)試、運(yùn)行控制上都還有部分技術(shù)需要優(yōu)化。建議結(jié)合四川等地的中小型抽蓄規(guī)劃，進(jìn)一步開展變速抽蓄示范工程建設(shè)，研究清楚電源側(cè)、負(fù)荷側(cè)變速抽蓄參與源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)運(yùn)行控制策略；建立起中小型變速抽蓄設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行和控制的系列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，并推廣至大型國(guó)產(chǎn)化變速抽蓄機(jī)組。
中國(guó)能源報(bào)：政策上需要給予哪些支持？
丁理杰：目前，變速抽蓄參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)的政策不明朗。國(guó)內(nèi)大部分省份已出臺(tái)兩部制電價(jià)，以保障大型常規(guī)抽蓄的投資回報(bào)。但是，變速抽蓄有別于常規(guī)抽蓄，具有更寬的功率調(diào)節(jié)范圍和更快速的功率調(diào)節(jié)響應(yīng)，可以用于電源側(cè)新能源功率波動(dòng)補(bǔ)償，也可以作為分布式儲(chǔ)能配置在負(fù)荷側(cè)，是以常規(guī)抽蓄兩部制電價(jià)運(yùn)營(yíng)還是參照儲(chǔ)能電池峰谷電價(jià)差運(yùn)營(yíng)，還需要進(jìn)一步研究和政策明確。
另外，目前風(fēng)光水蓄互補(bǔ)的利益分?jǐn)倷C(jī)制未建立。變速抽蓄、常規(guī)水電等配合新能源波動(dòng)性、間歇性進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了新能源的友好接入，提升了新能源消納水平和電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平，但電網(wǎng)、變速抽蓄、常規(guī)水電及新能源間作為不同投資主體的利益分配還沒有理順，需要研究出臺(tái)激勵(lì)政策。
