中國儲能網(wǎng)訊：后疫情時代，如何實(shí)現(xiàn)能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，是國際社會面臨的共同課題。中國“四個革命、一個合作”的能源安全新戰(zhàn)略，從全局和戰(zhàn)略的高度指明了保障能源安全、推動能源事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的方向和路徑。
在國家電網(wǎng)有限公司建設(shè)具有中國特色國際領(lǐng)先的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo)引領(lǐng)下，國網(wǎng)冀北電力有限公司積極克服疫情影響，加快張北柔直、張北-雄安1000千伏特高壓交流等重大工程建設(shè)，深化國家風(fēng)光儲輸示范工程科研成果應(yīng)用，推進(jìn)冀北虛擬電廠建設(shè)，推動構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系，以清潔和綠色方式滿足社會用能需求，打造“綠色引擎”，為美好生活充電、為美麗中國賦能。
“風(fēng)光”點(diǎn)亮京津冀，全力服務(wù)國家重大戰(zhàn)略
在張北柔性直流工程中都換流站，高大的換流閥靜靜地矗立著，一張呈四邊形環(huán)網(wǎng)的直流電網(wǎng)，把張北地區(qū)的清潔能源與北京冬奧連在了一起。
冬奧會的腳步越來越近。國網(wǎng)冀北電力檢修公司值班員徐浩告訴記者，自6月份張北柔直工程投運(yùn)以來，每天都有318萬千瓦時清潔綠電由這里輸送到北京。未來這些綠色的電能更將直抵北京冬奧場館和核心區(qū)域，實(shí)現(xiàn)100%全清潔電力供應(yīng)，也將進(jìn)一步提升京津冀地區(qū)清潔能源外送和接納能力。
張北柔直工程是服務(wù)國家能源清潔低碳發(fā)展的重大工程，它突破了傳統(tǒng)交流輸電和常規(guī)直流輸電的制約瓶頸，將張家口地區(qū)大規(guī)模、不穩(wěn)定的可再生能源進(jìn)行多點(diǎn)匯集，形成穩(wěn)定可控的電源，為可再生能源的高效利用及電網(wǎng)發(fā)展帶來了革命性的變化。
國網(wǎng)冀北電力將建設(shè)張北柔直工程作為踐行能源供給革命的典型實(shí)踐，并將其納入“涉奧六大工程”，高質(zhì)量服務(wù)2022年綠色冬奧用電需求。工程于2018年2月28日啟動，作為主要建設(shè)單位，國網(wǎng)冀北電力全力克服工程工期緊、建設(shè)規(guī)模大、冬季高寒等一系列復(fù)雜問題，依靠科學(xué)有效的管理機(jī)制和自主創(chuàng)新技術(shù)成果，成功解決了工程建設(shè)中一個又一個難題，確保工程在今年6月29日建成投運(yùn)。
如果說建設(shè)張北柔直工程，能夠讓張北的風(fēng)點(diǎn)亮北京的燈，那么建設(shè)張雄特高壓工程，就是用張北的“風(fēng)光”點(diǎn)亮雄安的美。
張家口地區(qū)風(fēng)能、太陽能資源豐富，2020年可再生能源裝機(jī)規(guī)模將超過2000萬千瓦，2030年達(dá)到5000萬千瓦，需要大規(guī)模送出消納。作為華北區(qū)域特高壓電網(wǎng)成環(huán)成網(wǎng)的重要組成部分，張北-雄安1000千伏特高壓交流輸電線路工程依托遠(yuǎn)距離、大容量的特高壓交流輸電技術(shù)，將張家口地區(qū)富足清潔電能輸送至雄安新區(qū)負(fù)荷中心，避免加重北京500千伏環(huán)網(wǎng)“北電南送”潮流穿越，是雄安新區(qū)首條以輸送清潔能源為主的特高壓輸電通道，為雄安新區(qū)清潔能源供應(yīng)奠定了基礎(chǔ)。
8月29日0時58分，張北-雄安1000千伏特高壓交流輸變電工程順利通過72小時試運(yùn)行，正式投入運(yùn)營。未來，工程每年將為雄安新區(qū)輸送70億千瓦時以上的清潔能源，將極大程度緩解河北省南北部電力供需矛盾，為雄安新區(qū)100%清潔電力供應(yīng)創(chuàng)造條件，為構(gòu)建藍(lán)綠交織、清新明亮的智慧生態(tài)雄安，圓滿完成這一千年大計提供重要支撐。
破解新能源難題，技術(shù)創(chuàng)新拓展消納空間
6月4日，國網(wǎng)冀北風(fēng)光儲公司舉辦了一場關(guān)于儲能電站運(yùn)行技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)研討會，會議討論的重點(diǎn)內(nèi)容是：如何解決大容量電池儲能電站控制運(yùn)行難題，實(shí)現(xiàn)電站安全、可靠、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
研討會上，國網(wǎng)冀北風(fēng)光儲公司提出的“大容量電池儲能電站建?？刂脐P(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”創(chuàng)新成果贏得了與會專家的充分肯定?；诖隧?xiàng)技術(shù)，國網(wǎng)冀北電力在提升儲能電站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和維護(hù)效率、降低安全風(fēng)險等方面形成了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)成果，對我國進(jìn)一步探索儲能技術(shù)應(yīng)用和相關(guān)設(shè)備研發(fā)具有重要參考意義。
這也是國網(wǎng)冀北電力積極推動技術(shù)創(chuàng)新、助力綠色發(fā)展的真實(shí)寫照。作為全球最大的集風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲能裝置及智能輸電“四位一體”的大規(guī)模新能源示范項(xiàng)目——國家風(fēng)光儲輸示范工程的建設(shè)運(yùn)營單位，多年來，國網(wǎng)冀北電力以綠色低碳為方向，聚焦可再生能源難預(yù)測、難控制、難調(diào)度和我國新能源總體裝備水平亟待提升兩大制約難題，持續(xù)開展科研攻關(guān)，在風(fēng)光儲并網(wǎng)性能優(yōu)化技術(shù)、風(fēng)光儲支撐電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行控制技術(shù)等方面建立科研優(yōu)勢，在大規(guī)模新能源并網(wǎng)、儲能電池梯次利用等多個技術(shù)方向上實(shí)現(xiàn)了重大突破，取得了國際領(lǐng)先成果。
面對新能源的迅猛增長，國網(wǎng)冀北電力在以科研攻關(guān)成果服務(wù)新能源發(fā)展的同時，著力推出一系列實(shí)打?qū)嵉膭?chuàng)新舉措，進(jìn)一步挖掘了新能源消納潛力。
“我們的風(fēng)機(jī)全部裝上了新能源有功控制系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)出力不再受‘死指標(biāo)’的限制，調(diào)度更加靈活，多出力就有得賺?！闭劶皣W(wǎng)冀北電力對新能源調(diào)度的精細(xì)管控，華電沽源風(fēng)電有限公司生產(chǎn)運(yùn)營部主任錢斌興奮不已。
依托功率預(yù)測系統(tǒng)、自動電壓控制系統(tǒng)和自動有功控制系統(tǒng)等技術(shù)支撐手段，國網(wǎng)冀北電力在新能源調(diào)控運(yùn)行技術(shù)上再升級，實(shí)現(xiàn)了“事前預(yù)測、事中優(yōu)化、事后評估”的新能源全過程調(diào)控，為新能源消納能力提升奠定了基礎(chǔ)。此外，國網(wǎng)冀北電力還創(chuàng)新開展單機(jī)信息接入，實(shí)時監(jiān)控冀北全網(wǎng)及各新能源場站的理論出力、可用出力和棄風(fēng)、棄光情況，并打造了新能源大數(shù)據(jù)運(yùn)行分析平臺開展新能源資源情況和損失電量精細(xì)化分析，優(yōu)化新能源場站發(fā)電性能，顯著拓展了新能源消納空間。
科研攻關(guān)和技術(shù)革新為能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供了技術(shù)上的保障。據(jù)了解，國網(wǎng)冀北電力依托國家風(fēng)光儲輸示范工程建成了世界首座百兆瓦級虛擬同步發(fā)電機(jī)電站，為構(gòu)建高比例新能源電網(wǎng)提供了解決方案，每年減少棄風(fēng)、棄光電量947.2萬千瓦時，增加發(fā)電收益568.39萬元；依托新能源大數(shù)據(jù)精細(xì)化分析與創(chuàng)新服務(wù)平臺，打造新能源產(chǎn)業(yè)各方交互前端窗口，未來將進(jìn)一步擴(kuò)大數(shù)據(jù)接入規(guī)模，在大數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)發(fā)電側(cè)和電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互濟(jì)，全面發(fā)揮大數(shù)據(jù)應(yīng)用價值，實(shí)現(xiàn)新能源數(shù)字化服務(wù)能力升級。
聚合億萬用戶，虛擬電廠開拓企業(yè)全新盈利模式
作為推進(jìn)能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)有效手段，如今虛擬電廠示范工程已經(jīng)從理論高地走進(jìn)冀北實(shí)地，在激活能源互動消費(fèi)上發(fā)揮了重要作用。
2019年12月12日，冀北虛擬電廠示范工程正式投入商業(yè)運(yùn)營。這對于遠(yuǎn)在張家口沽源縣西南部山區(qū)的蓮花灘風(fēng)電場有著不同尋常的意義。
“接入冀北虛擬電廠后，2019年12月份，在富風(fēng)期，電場的發(fā)電指標(biāo)提升了5個百分點(diǎn)，相當(dāng)于每臺風(fēng)機(jī)的利潤增加了4%。虛擬電廠聚合億萬用戶的強(qiáng)大功能，讓富余風(fēng)電有處可去?！鄙徎╋L(fēng)電場場長劉宏偉贊嘆道。
冀北虛擬電廠為新能源場站帶來了新的生機(jī)。基于智能管控平臺，冀北虛擬電廠綜合運(yùn)用數(shù)字技術(shù)和智能控制技術(shù)，將用戶側(cè)可調(diào)資源智慧聚合成可與電網(wǎng)實(shí)時柔性互動的“物聯(lián)網(wǎng)云”電廠。在這個數(shù)字化的“物聯(lián)網(wǎng)云”電廠里，分布式電源、電動汽車、儲能、可控負(fù)荷等資源被聚合起來，可以像傳統(tǒng)發(fā)電廠一樣，幫助電網(wǎng)調(diào)峰，促進(jìn)清潔能源消納，提升電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。
隨著新一輪電力體制改革不斷深化，主體多元、開放共享、互利共贏的電力市場格局成為社會各界的共同期待。冀北虛擬電廠在促進(jìn)清潔能源消納的同時，對構(gòu)建未來的電力交易市場也有重要意義。
據(jù)了解，2019年，國網(wǎng)冀北電力首創(chuàng)虛擬電廠參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場機(jī)制，同年12月10日，《第三方獨(dú)立主體參與華北電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場試點(diǎn)方案》獲得國家能源局、華北能源監(jiān)管局正式批復(fù)。12月12日零時，負(fù)荷側(cè)資源參與華北電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場開始在華北電網(wǎng)運(yùn)行。
國網(wǎng)冀北電力交易中心負(fù)責(zé)人王宣元介紹，調(diào)峰輔助服務(wù)是為了讓電能夠更安全、更經(jīng)濟(jì)地傳送到用戶，在負(fù)荷高峰的時候，增加發(fā)電機(jī)的出力，在負(fù)荷低谷的時候，減少發(fā)電機(jī)出力，以解決電能發(fā)、供、用瞬時平衡的難題。
在冀北虛擬電廠的聚合下，生產(chǎn)線、電鍋爐、大樓、充電樁等用戶側(cè)資源，成了一個個微型發(fā)電機(jī)，參與電力市場交易，獲取調(diào)峰輔助服務(wù)費(fèi)用。
“以前，我們車間每個時段開機(jī)數(shù)量比較平均，用電負(fù)荷也相對均勻。加入冀北虛擬電廠以后，我們改進(jìn)生產(chǎn)工序，用電高峰時段，少開機(jī)甚至不開機(jī)，夜間低谷時段爭取滿負(fù)荷生產(chǎn)。”陽光硅谷電子科技有限公司動力班運(yùn)維人員張云峰說，企業(yè)接入冀北虛擬電廠并參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場后，調(diào)整了部分車間生產(chǎn)工序，不僅享受到了低谷電價，并得到一筆調(diào)峰費(fèi)用，一舉兩得。
借助冀北虛擬電廠建立的多種能源柔性互動的商業(yè)模式和市場機(jī)制，陽光硅谷這類用電客戶有了全新的市場角色，他們參與到電力市場中來，與電網(wǎng)更好地互動，并開拓了新的盈利模式。
“不僅是工廠，居民和樓宇也可以參與到冀北虛擬電廠的價值創(chuàng)造中。人們可以把家里的電動汽車、空調(diào)、冰箱等交給虛擬電廠‘托管’，虛擬電廠將挖掘家庭的負(fù)荷特性，讓用電、能耗、能效數(shù)據(jù)信息覆蓋各家各戶。”王宣元說。
