中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：中國(guó)工業(yè)大獎(jiǎng)是國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)設(shè)立的我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域最高獎(jiǎng)項(xiàng)，代表了“大國(guó)制造”的最高水平，被譽(yù)為中國(guó)工業(yè)的“奧斯卡”。
12月11日，第四屆中國(guó)工業(yè)大獎(jiǎng)在北京人民大會(huì)堂揭曉，國(guó)家電網(wǎng)公司的國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程與探月工程、航母工程等其他8個(gè)工程一起榮獲中國(guó)工業(yè)大獎(jiǎng)。那么，國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程到底是個(gè)什么工程?它為什么能獲得中國(guó)工業(yè)領(lǐng)域最高獎(jiǎng)項(xiàng)的青睞?
新能源消納難
風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程應(yīng)運(yùn)而生
長(zhǎng)期以來，我國(guó)能源結(jié)構(gòu)以化石能源為主，大規(guī)模開發(fā)利用化石能源，讓我國(guó)面臨著資源與環(huán)境的雙重挑戰(zhàn)，大力發(fā)展可再生能源已成為必然選擇。
近年來，我國(guó)新能源快速發(fā)展，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)期。2000年～2015年，全球風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)分別增長(zhǎng)了23倍、175倍;我國(guó)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)分別增長(zhǎng)了280倍、1400倍，增長(zhǎng)速度驚人。新能源發(fā)電規(guī)模的猛增帶來了消納難題，與傳統(tǒng)能源完全不同，新能源具有隨機(jī)性、波動(dòng)性、間歇性等特點(diǎn)，大規(guī)模的新能源并網(wǎng)消納，對(duì)于電力系統(tǒng)而言是個(gè)巨大挑戰(zhàn)。有電力專家形容：“新能源就像一個(gè)不聽話的孩子，時(shí)不時(shí)地會(huì)調(diào)皮搗蛋?！?
2011年，我國(guó)發(fā)生幾起風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)事故，暴露了當(dāng)時(shí)很多風(fēng)機(jī)不具備低電壓穿越能力的問題，此外，可再生能源如何安全穩(wěn)定入網(wǎng)也是國(guó)際難題，德國(guó)風(fēng)電就曾發(fā)生過大規(guī)模的脫網(wǎng)事故，引起了整個(gè)歐洲電網(wǎng)的震蕩，這些事故都暴露了大規(guī)模風(fēng)電接入帶來電網(wǎng)整體安全性等問題。
新能源發(fā)電的不穩(wěn)定性直接導(dǎo)致了棄風(fēng)棄光現(xiàn)象嚴(yán)重，西北一些新能源電站的棄風(fēng)棄光率達(dá)到50%。盡管如此，新能源仍然在以滾雪球的速度發(fā)展著。
為了消納規(guī)模如此之大的新能源電力，雖然各方不斷在消納機(jī)制上摸索、創(chuàng)新，但一些一直困擾新能源消納的技術(shù)難題還是沒有得到很好的解決。比如風(fēng)電單機(jī)容量不足、光伏面板的轉(zhuǎn)化效率難以實(shí)現(xiàn)突破、大規(guī)模儲(chǔ)能電池在經(jīng)濟(jì)性上仍然難以走向現(xiàn)實(shí)等。多年來，這些問題成為新能源發(fā)展的瓶頸。
為了解決這些難題，必須有一個(gè)國(guó)家級(jí)的應(yīng)用和驗(yàn)證各類新能源技術(shù)的示范平臺(tái)。在這種情形下，國(guó)家電網(wǎng)公司肩負(fù)起新能源大規(guī)模消納并網(wǎng)的技術(shù)攻關(guān)重任，投入技術(shù)團(tuán)隊(duì)和巨資，建設(shè)了國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程。
世界首創(chuàng)風(fēng)光儲(chǔ)輸聯(lián)合優(yōu)化
新能源從“調(diào)皮鬼”變“乖孩子”
國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程增強(qiáng)了風(fēng)電和光伏發(fā)電的友好性，保障了大規(guī)模新能源并網(wǎng)安全，實(shí)現(xiàn)了新能源大范圍配置，這是它獲得中國(guó)工業(yè)大獎(jiǎng)的主要原因。
在國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程中，國(guó)家電網(wǎng)公司自主研發(fā)的風(fēng)光儲(chǔ)輸聯(lián)合發(fā)電全景檢測(cè)與綜合控制系統(tǒng)，是智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺(tái)在新能源場(chǎng)站監(jiān)控系統(tǒng)的首次應(yīng)用。
在這個(gè)智能系統(tǒng)的控制下，國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程可以進(jìn)行“風(fēng)、光、儲(chǔ)、風(fēng)+光、風(fēng)+儲(chǔ)、光+儲(chǔ)、風(fēng)+光+儲(chǔ)”7種組態(tài)時(shí)序出力，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)儲(chǔ)、光儲(chǔ)和風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合等多種發(fā)電運(yùn)行方式自動(dòng)組態(tài)、智能優(yōu)化和平滑切換，發(fā)電品質(zhì)接近常規(guī)電源，不僅滿足了平滑出力、跟蹤計(jì)劃、系統(tǒng)調(diào)頻、削峰填谷等多樣調(diào)度需求，更解決了新能源發(fā)電精細(xì)化運(yùn)行與控制，為大規(guī)模新能源并網(wǎng)及調(diào)度提供了技術(shù)支撐。這一風(fēng)光儲(chǔ)輸聯(lián)合優(yōu)化的技術(shù)路線屬世界首創(chuàng)。
對(duì)此，在示范工程工作多年的國(guó)網(wǎng)冀北電力風(fēng)光儲(chǔ)公司副總工程師劉漢民博士解釋說：“當(dāng)風(fēng)電、光伏發(fā)電出力足夠時(shí)，可將多余的發(fā)電出力儲(chǔ)存到電池中;一旦風(fēng)光出力不夠，儲(chǔ)能系統(tǒng)就可以放出電量。而這一切，都是通過聯(lián)合發(fā)電智能全景優(yōu)化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。它是整個(gè)風(fēng)光儲(chǔ)電站的‘大腦’，可改善風(fēng)電、光伏出力的波動(dòng)性和間歇性，使之安全穩(wěn)定地并入電網(wǎng)運(yùn)行。”
風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程還引領(lǐng)著風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能電池行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。
在風(fēng)電方面，示范工程突破常規(guī)風(fēng)電場(chǎng)概念，采用統(tǒng)一監(jiān)控平臺(tái)，將不同廠家、不同技術(shù)路線的所有風(fēng)電機(jī)組組合成一個(gè)有機(jī)整體。風(fēng)機(jī)有功、無(wú)功功率已實(shí)現(xiàn)在線動(dòng)態(tài)可調(diào)，有功調(diào)整速度、響應(yīng)時(shí)間與常規(guī)水電機(jī)組相當(dāng)。在全部具備低電壓穿越能力的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)機(jī)型首次高電壓穿越性能測(cè)試，時(shí)間及功率倍數(shù)均創(chuàng)國(guó)內(nèi)最高紀(jì)錄。
在光伏發(fā)電方面，示范工程在國(guó)內(nèi)首次建立風(fēng)光聯(lián)合發(fā)電功率預(yù)測(cè)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)，實(shí)現(xiàn)多尺度全天候風(fēng)光聯(lián)合功率預(yù)測(cè)技術(shù)，并成功應(yīng)用云成像技術(shù)和裝置開展光伏功率預(yù)測(cè)，大范圍捕捉方圓云層數(shù)據(jù)信息，有效提升光伏電站超短期功率預(yù)測(cè)能力。
在儲(chǔ)能電池方面，建成世界規(guī)模最大的多類型化學(xué)儲(chǔ)能電站。儲(chǔ)能電站內(nèi)具有全部自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大規(guī)模儲(chǔ)能監(jiān)控系統(tǒng)，可以對(duì)多種類型電池進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)平滑出力、跟蹤計(jì)劃、削峰填谷、系統(tǒng)調(diào)頻四大功能，使風(fēng)電、光伏發(fā)電的出力特性達(dá)到或接近常規(guī)電源，網(wǎng)源友好性能得到極大改善加強(qiáng)。這個(gè)儲(chǔ)能電站也是全球首家具有“黑啟動(dòng)”功能的大規(guī)模新能源聯(lián)合發(fā)電站，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外該領(lǐng)域技術(shù)空白，確保了新能源涉及的局部微電網(wǎng)在特殊情況下的可靠運(yùn)行。
新能源設(shè)備的試驗(yàn)田
新能源技術(shù)的風(fēng)向標(biāo)
從中國(guó)工業(yè)大獎(jiǎng)的評(píng)選標(biāo)準(zhǔn)來看，除了關(guān)注工程的科技含量和社會(huì)意義外，還有很重要的一點(diǎn)就是考量工程對(duì)所處行業(yè)的帶動(dòng)和引領(lǐng)作用。國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程就是一項(xiàng)名副其實(shí)的新能源行業(yè)的領(lǐng)軍工程。
自2011年投運(yùn)以來，國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程已經(jīng)成為我國(guó)風(fēng)電、光伏發(fā)電、儲(chǔ)能電池行業(yè)各類新設(shè)備的試驗(yàn)田、新技術(shù)的風(fēng)向標(biāo)。
全國(guó)政協(xié)副主席、科技部部長(zhǎng)萬(wàn)鋼視察示范工程時(shí)說：“國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程不僅是我國(guó)新能源綜合利用成果的集中展示，也為我國(guó)未來新能源的發(fā)展提供了技術(shù)示范平臺(tái)，對(duì)未來我國(guó)新能源的規(guī)?；瘧?yīng)用具有重要的示范和借鑒意義?！痹诮衲曛袊?guó)工程院院士們對(duì)風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程的考察中，院士們也一致認(rèn)為風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程探索出了一條世界首創(chuàng)的風(fēng)光儲(chǔ)輸聯(lián)合發(fā)電運(yùn)行模式。
風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程也成為我國(guó)新能源設(shè)備的試驗(yàn)田。近年來，國(guó)內(nèi)幾乎每出現(xiàn)一種新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏發(fā)電面板、儲(chǔ)能電池，都會(huì)在風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程首先得到應(yīng)用，這些設(shè)備在這里的運(yùn)行情況將反饋給國(guó)內(nèi)新能源技術(shù)設(shè)備企業(yè)，為他們繼續(xù)改進(jìn)設(shè)備提供技術(shù)支持。在風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程的應(yīng)用提升效應(yīng)下，比亞迪等多家電池儲(chǔ)能制造企業(yè)陸續(xù)建成投產(chǎn)了系列儲(chǔ)能產(chǎn)品，開啟了我國(guó)電池儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)先河，產(chǎn)能較過去擴(kuò)大約40倍，成本降低了78%;風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程的聯(lián)合發(fā)電控制技術(shù)及檢測(cè)系統(tǒng)，已經(jīng)成為大規(guī)模新能源場(chǎng)站生產(chǎn)運(yùn)行的關(guān)鍵平臺(tái)，在江蘇如東海上風(fēng)電場(chǎng)、西藏羊八井光伏電站、酒嘉風(fēng)電基地得到廣泛應(yīng)用;風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程在設(shè)計(jì)建設(shè)中形成的涵蓋規(guī)劃設(shè)計(jì)、調(diào)試驗(yàn)收、運(yùn)行檢修和技術(shù)監(jiān)督全過程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，已應(yīng)用于大唐新能源和魯能集團(tuán)風(fēng)電場(chǎng)，為大規(guī)模新能源精益化運(yùn)行提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。
多年來，風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程圍繞突破新能源大規(guī)模并網(wǎng)運(yùn)行的技術(shù)瓶頸，通過自主創(chuàng)新，形成了一系列具有國(guó)際領(lǐng)先水平的核心技術(shù)，開辟了一條破解新能源消納世界難題的中國(guó)路徑。未來，我國(guó)新能源裝機(jī)還將持續(xù)快速增長(zhǎng)，以風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程為代表的新能源技術(shù)設(shè)備創(chuàng)新基地也將肩負(fù)更重要的責(zé)任。
【鏈接】
國(guó)家電網(wǎng)公司
三獲中國(guó)工業(yè)大獎(jiǎng)
●2011年 1000千伏晉東南—南陽(yáng)—荊門特高壓交流示范工程
大會(huì)評(píng)語(yǔ)：“該工程是我國(guó)第一個(gè)自主研發(fā)、設(shè)計(jì)、建設(shè)的世界上運(yùn)行電壓等級(jí)最高、技術(shù)水平最先進(jìn)的輸變電工程。通過工程建設(shè)，我國(guó)全面掌握了特高壓核心技術(shù)和全套設(shè)備制造能力，形成了一系列國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，驗(yàn)證了發(fā)展特高壓的可行性、安全性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性，實(shí)現(xiàn)了‘中國(guó)創(chuàng)造’和‘中國(guó)引領(lǐng)’。”
●2014年 青藏聯(lián)網(wǎng)工程
大會(huì)評(píng)語(yǔ)：“青藏聯(lián)網(wǎng)工程代表了世界海拔最高、施工凍土區(qū)最長(zhǎng)的輸電技術(shù)的最高水平，是中國(guó)電力工業(yè)發(fā)展史的重要里程碑，是我國(guó)走新型工業(yè)化道路的成功實(shí)踐?！?
●2016年 國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程
大會(huì)評(píng)語(yǔ)：“示范工程是堅(jiān)持走中國(guó)特色新型工業(yè)化道路創(chuàng)新實(shí)踐，在無(wú)任何工程建設(shè)先例可供參考的情況下，通過堅(jiān)定不移抓好科技創(chuàng)新，采用世界首創(chuàng)的風(fēng)光儲(chǔ)輸聯(lián)合發(fā)電技術(shù)路線，攻克了從科研理論到工程應(yīng)用的多個(gè)難關(guān)，為國(guó)家爭(zhēng)得了榮譽(yù)、為世界創(chuàng)造了典范，是國(guó)家電網(wǎng)公司把握世界能源發(fā)展趨勢(shì)，推進(jìn)清潔能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成功實(shí)踐，是中國(guó)電力工業(yè)和能源發(fā)展史上的重要里程碑?！?
