中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：
實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)介
國(guó)家電網(wǎng)有限公司寒地源網(wǎng)荷儲(chǔ)靈活運(yùn)行與協(xié)調(diào)控制實(shí)驗(yàn)室基于東北地區(qū)環(huán)境特點(diǎn)，攻關(guān)源網(wǎng)荷儲(chǔ)多層級(jí)靈活互濟(jì)運(yùn)行和協(xié)調(diào)控制技術(shù)，助力增強(qiáng)保供電、保供熱、促消納能力。
實(shí)驗(yàn)室成果展示
●牽頭承擔(dān)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目5項(xiàng)、公司科技項(xiàng)目48項(xiàng)
●獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)13項(xiàng)
●獲得國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)82項(xiàng)
●發(fā)表三大檢索論文91篇
●編制國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)10余項(xiàng)
6月11日，在遼寧大連恒流儲(chǔ)能電站，國(guó)家電網(wǎng)有限公司寒地源網(wǎng)荷儲(chǔ)靈活運(yùn)行與協(xié)調(diào)控制實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員組織開展黑啟動(dòng)模擬試驗(yàn)，為后續(xù)正式試驗(yàn)做準(zhǔn)備。
實(shí)驗(yàn)室設(shè)立在國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院，重點(diǎn)圍繞提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的電源改造及支撐電網(wǎng)技術(shù)、大容量可調(diào)節(jié)負(fù)荷與電網(wǎng)靈活互動(dòng)控制技術(shù)、多類型新型儲(chǔ)能的分時(shí)分層協(xié)調(diào)控制技術(shù)等研究方向開展科技攻關(guān)，助力提升東北地區(qū)源網(wǎng)荷儲(chǔ)的協(xié)同互濟(jì)能力和能源利用效率。
攻關(guān)“電-熱”多級(jí)協(xié)調(diào)調(diào)控技術(shù)
提升電力系統(tǒng)靈活性與整體能效
遼寧地處東北，冬季寒冷，傳統(tǒng)火電機(jī)組多為熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組?！耙詿岫姟钡碾姛狁詈夏Ｊ綄?dǎo)致火電機(jī)組靈活性不足，存在火電機(jī)組出力無(wú)法下調(diào)、新能源消納難的問題。在實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的過(guò)程中，東北地區(qū)的火電機(jī)組亟須開展靈活性改造，為新能源消納讓出更多的空間。
截至4月末，依托國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目推出的火電機(jī)組“鍋爐-汽輪機(jī)”靈活性改造與“電-熱”一體化控制技術(shù)在華能營(yíng)口熱電有限責(zé)任公司應(yīng)用滿三年。該公司策劃部節(jié)能專責(zé)徐世明說(shuō)：“電廠應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)后，降低了發(fā)電機(jī)組的最小技術(shù)出力，實(shí)現(xiàn)機(jī)組在低額定負(fù)荷下的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，獲得了可觀的輔助服務(wù)收益?！?
該項(xiàng)目由實(shí)驗(yàn)室前身國(guó)網(wǎng)遼寧電力新能源仿真實(shí)驗(yàn)室牽頭，聯(lián)合清華大學(xué)、華北電力大學(xué)、西安熱工院、中國(guó)電科院等18家高校、企業(yè)、研究院共同完成，于2022年4月22日通過(guò)驗(yàn)收。
“火電機(jī)組改造后靈活性提升，但同時(shí)也導(dǎo)致機(jī)組調(diào)頻能力及綜合能效降低，該項(xiàng)目的目標(biāo)就是解決這一問題?！边|寧電科院副院長(zhǎng)、實(shí)驗(yàn)室主任劉勁松介紹。為協(xié)同提升電力系統(tǒng)靈活性與整體能效，實(shí)驗(yàn)室歷時(shí)5年，以“電-熱”多級(jí)協(xié)調(diào)調(diào)控為主線，構(gòu)建“網(wǎng)-廠-機(jī)-熱”四級(jí)協(xié)同調(diào)度架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)單個(gè)機(jī)組在最低30%額定負(fù)荷下精準(zhǔn)可控運(yùn)行；研發(fā)多個(gè)機(jī)組間的“電-熱”協(xié)同優(yōu)化系統(tǒng)，擴(kuò)展了電廠出力可調(diào)整邊界；利用熱慣性將機(jī)組調(diào)節(jié)能力由固定轉(zhuǎn)為可變，實(shí)時(shí)更新調(diào)控系統(tǒng)中的機(jī)組可出力范圍，進(jìn)一步提升新能源消納能力。
目前，該項(xiàng)目成果已在遼寧、新疆、甘肅等13個(gè)省份應(yīng)用。攻關(guān)團(tuán)隊(duì)依托該項(xiàng)目獲得國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)30項(xiàng)、軟件著作權(quán)授權(quán)4項(xiàng)，發(fā)表論文42篇，出版專著1部，編制標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)。2023年，該項(xiàng)目獲得國(guó)家電網(wǎng)有限公司科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
打造新能源與火力發(fā)電耦合系統(tǒng)
實(shí)現(xiàn)多方綜合效益最大化
近年來(lái)，新能源裝機(jī)容量持續(xù)增長(zhǎng)，但火電仍是支撐電力系統(tǒng)靈活性的重要電源。2019年，實(shí)驗(yàn)室牽頭一項(xiàng)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目，研究高比例新能源與火力發(fā)電的集成耦合機(jī)制及協(xié)同控制方法，探索促進(jìn)規(guī)?；履茉磁c火力發(fā)電協(xié)調(diào)發(fā)展的途徑。
實(shí)驗(yàn)室打造新能源與火力發(fā)電耦合系統(tǒng)，部署協(xié)同控制、聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)耦合系統(tǒng)快速調(diào)頻、靈活控制。隨后，該項(xiàng)目依托大連莊河電廠、三峽新能源大連莊河海上風(fēng)電場(chǎng)、新農(nóng)光伏電站、永記光伏電站打造耦合系統(tǒng)示范工程，將火電、風(fēng)電、光伏發(fā)電耦合后統(tǒng)一輸送給電網(wǎng)。耦合系統(tǒng)主站部署在國(guó)網(wǎng)遼寧電力調(diào)度控制中心，子站部署在相關(guān)火電廠、海上風(fēng)電場(chǎng)和光伏電站，耦合點(diǎn)位于大連500千伏黃海變電站。今年2月4日，示范工程開展聯(lián)合調(diào)試。項(xiàng)目理論研究成果得到了驗(yàn)證，耦合系統(tǒng)運(yùn)行狀況良好。
大連莊河電廠生產(chǎn)技術(shù)部副主任高賀說(shuō)：“火電機(jī)組與新能源機(jī)組耦合運(yùn)行給火電企業(yè)帶來(lái)了新的效益增長(zhǎng)點(diǎn)。”
“風(fēng)電與火電聯(lián)合送出使風(fēng)電以更加平穩(wěn)可控的出力參與電力交易，進(jìn)一步提升了海上風(fēng)電的利用小時(shí)數(shù)?！比龒{新能源大連發(fā)電有限公司助理專業(yè)師宋宏亮評(píng)價(jià)參與示范工程給企業(yè)帶來(lái)的好處。
實(shí)驗(yàn)室成員趙清松說(shuō)：“示范工程驗(yàn)證了火電與新能源發(fā)電耦合能夠提升電力系統(tǒng)的靈活性和新能源消納水平，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)、火電廠、新能源場(chǎng)站綜合效益最大化?！蹦壳?，該項(xiàng)目各項(xiàng)課題研究?jī)?nèi)容已全部完成，年底進(jìn)入驗(yàn)收階段。
探索氫電綜合利用
助力構(gòu)建新型電力系統(tǒng)
氫能在能源存儲(chǔ)和利用中有巨大的應(yīng)用潛力，有助于提高電力系統(tǒng)的可靠性、靈活性，助力構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。自2022年以來(lái)，實(shí)驗(yàn)室在氫能領(lǐng)域先后牽頭承擔(dān)了3項(xiàng)公司科技項(xiàng)目和2項(xiàng)國(guó)網(wǎng)遼寧電力科技項(xiàng)目，開展了電氫制充注一體站規(guī)劃設(shè)計(jì)、規(guī)?；娭茪浼簠f(xié)同規(guī)劃設(shè)計(jì)、電氫可逆轉(zhuǎn)換等研究。
實(shí)驗(yàn)室成員戈陽(yáng)陽(yáng)是公司科技項(xiàng)目“基于電氫可逆轉(zhuǎn)換的電力應(yīng)急保供技術(shù)研究及示范驗(yàn)證”的負(fù)責(zé)人。他介紹，近期實(shí)驗(yàn)室依托氫電綜合利用技術(shù)研究平臺(tái)，針對(duì)電解水制氫裝置開展溫度對(duì)效率的影響、電流調(diào)節(jié)響應(yīng)速度、電壓適應(yīng)性、頻率適應(yīng)性、孤島運(yùn)行性能等5項(xiàng)涉網(wǎng)性能測(cè)試，探索電解水制氫裝置大規(guī)模應(yīng)用于電網(wǎng)的可行性。氫電綜合利用技術(shù)研究平臺(tái)是實(shí)驗(yàn)室為深入探索氫電綜合利用而打造的，具備開展大電網(wǎng)制氫、并網(wǎng)光伏發(fā)電制氫、光伏發(fā)電儲(chǔ)能聯(lián)合制氫等試驗(yàn)的能力。
近年來(lái)，實(shí)驗(yàn)室協(xié)助遼寧省能源局編制了《遼寧省氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2025年）》；申請(qǐng)氫能領(lǐng)域國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)16項(xiàng)；與中國(guó)電科院聯(lián)合申報(bào)了公司2024年氫能綜合利用領(lǐng)域原創(chuàng)技術(shù)策源地，并加入了中國(guó)電科院牽頭的電氫耦合技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)合體。
