中國儲能網(wǎng)訊:2023年11月1日,“基于構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)的純新能源電力系統(tǒng)構(gòu)建及示范應(yīng)用”科技成果鑒定會在北京召開。鑒定會由中國電機(jī)工程學(xué)會組織,程時杰院士、郭劍波院士、劉吉臻院士、羅安院士、王成山院士,以及來自國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司、電力規(guī)劃設(shè)計總院、水電水利規(guī)劃設(shè)計總院、中國電力科學(xué)研究院、國網(wǎng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院、中國電力企業(yè)聯(lián)合會、華能集團(tuán)、三峽集團(tuán)、清華大學(xué)、西安交通大學(xué)的15位專家共同組成鑒定委員會。本次鑒定由內(nèi)蒙古電力(集團(tuán))有限責(zé)任公司、南京南瑞繼保電氣有限公司和上海交通大學(xué)聯(lián)合申請,經(jīng)過資料審查、項(xiàng)目匯報、質(zhì)詢答疑和評價鑒定環(huán)節(jié),鑒定委員會一致認(rèn)為:該項(xiàng)目研制的成套裝備及系統(tǒng)通過了第三方檢測,在額濟(jì)納包括純新能源以及不同比例的極高占比新能源電力系統(tǒng)應(yīng)用場景中成功應(yīng)用,經(jīng)濟(jì)和社會效益顯著,具有很好的推廣應(yīng)用價值,項(xiàng)目整體技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
從1986年我國第一座風(fēng)電場—馬蘭風(fēng)電場正式并網(wǎng)發(fā)電,到1997年提出太陽能作為全國扶貧工作的“中國光明工程”,中國電力綠色低碳轉(zhuǎn)型不斷加速,截至 2022 年底,中國風(fēng)電、光伏新能源發(fā)電裝機(jī)規(guī)模達(dá)到 7.6 億千瓦,占全部電源總裝機(jī)的 30%;風(fēng)電、光伏發(fā)電量 1.2 萬億千瓦時,占總發(fā)電量的 14%。我國能源資源與需求呈逆向分布,80%以上的能源資源分布在西部和北部地區(qū),70%以上的能源消費(fèi)集中在東中部地區(qū),需通過大容量、長距離輸送通道,將負(fù)荷中心和電源中心連接。“源網(wǎng)荷儲”體系進(jìn)行能源就地消納、減少輸送通道依賴是應(yīng)對資源與需求分布矛盾的有效手段。
2023年6月2日,國家能源局正式發(fā)布《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)皮書》(以下簡稱《藍(lán)皮書》)。《藍(lán)皮書》提出建設(shè)新型電力系統(tǒng)的總體架構(gòu)和重點(diǎn)任務(wù),將“推動構(gòu)建適應(yīng)大規(guī)模新能源發(fā)展的源網(wǎng)荷儲多元綜合保障體系”作為應(yīng)對“部分地區(qū)電力供應(yīng)緊張,保障電力供應(yīng)安全面臨突出挑戰(zhàn)”的重要手段,意味著儲能已融入到發(fā)、輸、配、用各環(huán)節(jié),成為新型電力系統(tǒng)建設(shè)不可或缺的重要組成。
南瑞繼保專業(yè)從事電網(wǎng)控制保護(hù)研究,極度重視電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制新技術(shù)的研究和應(yīng)用,依據(jù)沈國榮院士提出并組織構(gòu)建的以“三道防線”為基礎(chǔ)的電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制理念,針對新型電力系統(tǒng)發(fā)展中電力系統(tǒng)呈現(xiàn)的“雙高”特性,創(chuàng)造性的在業(yè)內(nèi)率先將構(gòu)網(wǎng)控制技術(shù)應(yīng)用于儲能裝備。針對高比例新能源電力系統(tǒng)運(yùn)行的問題和難點(diǎn),南瑞繼保創(chuàng)新提出了源網(wǎng)荷儲一體化解決方案:在三道防線框架下,以構(gòu)網(wǎng)儲能為核心支撐,結(jié)合多目標(biāo)、多時間尺度源網(wǎng)荷儲快速協(xié)調(diào)控制和優(yōu)化調(diào)度控制,研制了PCS-9567構(gòu)網(wǎng)型儲能、PCS-992源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、PCS-9000源網(wǎng)荷儲一體化調(diào)度系統(tǒng)等系列化成套裝備,可替代傳統(tǒng)電力系統(tǒng)對于常規(guī)同步機(jī)組的依賴,實(shí)現(xiàn)極高比例新能源和純新能源電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
依托項(xiàng)目成果,南瑞繼保與內(nèi)蒙古電力(集團(tuán))有限責(zé)任公司密切協(xié)作,在供電范圍11.46萬平方公里的額濟(jì)納地區(qū)成功實(shí)施“源網(wǎng)荷儲”新型電力系統(tǒng)示范工程,并分階段、系統(tǒng)性地完成多個里程碑現(xiàn)場驗(yàn)證試驗(yàn)。5月26日,成功開展世界首例廣域純新能源電力系統(tǒng)黑啟動試驗(yàn);6月17至19日,成功開展世界首例廣域全實(shí)景極高比例新能源電力系統(tǒng)49小時中長期離網(wǎng)運(yùn)行試驗(yàn)(純新能源離網(wǎng)運(yùn)行22小時);10月10日,成功開展世界首例純新能源電力系統(tǒng)離網(wǎng)狀態(tài)下故障穿越試驗(yàn)。其中,在8月5日,額濟(jì)納變220千伏泰額線A相電流互感器突發(fā)故障,“源網(wǎng)荷儲”一體化系統(tǒng)精準(zhǔn)控制,支撐額濟(jì)納地區(qū)廣域純新能源電力系統(tǒng)離網(wǎng)運(yùn)行22.78小時,再次實(shí)現(xiàn)“主網(wǎng)停電全域綠電不停供”。南瑞繼保和內(nèi)蒙古電力集團(tuán)以技術(shù)創(chuàng)新和成功實(shí)踐推動示范項(xiàng)目入選“2023能源互聯(lián)網(wǎng)最佳實(shí)踐案例”、“2023全球能源電力綠色轉(zhuǎn)型創(chuàng)新實(shí)踐案例”。
參與本次鑒定的專家評價:“該新型電力系統(tǒng)的成功構(gòu)建是國家新型能源體系構(gòu)建從理論走向?qū)嵺`的一次成功探索,運(yùn)行范圍之大、實(shí)踐之有效、效果之良好均在國內(nèi)首屈一指,在國際上也非常罕見,其技術(shù)集成性和實(shí)踐性對我國下一步新型電力系統(tǒng)建設(shè)起著舉足輕重、至關(guān)重要的作用”。
南瑞繼保早在2012年開始進(jìn)行儲能裝備本體和應(yīng)用的研究。針對電化學(xué)儲能的特性進(jìn)行了大量的研究、仿真,進(jìn)行了多項(xiàng)創(chuàng)新型的研究并產(chǎn)業(yè)化,在業(yè)內(nèi)首創(chuàng)一體式儲能設(shè)計、電芯變流器全液冷溫度管理、儲能快速協(xié)控機(jī)制、電芯安全早期識別技術(shù)、高壓直掛式儲能設(shè)備等多項(xiàng)創(chuàng)新,引領(lǐng)了儲能行業(yè)的技術(shù)發(fā)展。儲能設(shè)備本體的安全性、容量可用率、循環(huán)壽命、系統(tǒng)效率等指標(biāo)得到了用戶的廣泛認(rèn)可,迄今已投運(yùn)600余項(xiàng)目,裝機(jī)8.6GW。
南瑞繼保在對儲能本體深入研究的同時,更注重儲能系統(tǒng)在不同場景下應(yīng)用的研究。南瑞繼保憑借系統(tǒng)分析、穩(wěn)定控制、電力電子等專業(yè)技術(shù)齊全的優(yōu)勢,研發(fā)了一系列場景下儲能系統(tǒng)的控制策略,在電網(wǎng)側(cè)提出了構(gòu)網(wǎng)型儲能技術(shù)以應(yīng)對“雙高”電網(wǎng)系統(tǒng)慣量減少、短路容量不足的電網(wǎng)穩(wěn)定問題;在電源側(cè)將儲能和火電、新能源高效耦合,修正電源外特性提升發(fā)電送出能力;在負(fù)荷側(cè)實(shí)現(xiàn)電能調(diào)節(jié)、參與需求側(cè)響應(yīng),降低企業(yè)用電成本,提升綠電消納水平。
近年來,南瑞繼保在行業(yè)內(nèi)率先開展電網(wǎng)支撐型技術(shù)研究和工程應(yīng)用,成功研制包括構(gòu)網(wǎng)型儲能、構(gòu)網(wǎng)型柔性直流、構(gòu)網(wǎng)型SVG和靜止同步調(diào)相機(jī)等新型智能裝備,以“組合拳”的方式有效增強(qiáng)電網(wǎng)強(qiáng)度,更好支撐新能源友好并網(wǎng),解決極高占比新能源、純新能源電力系統(tǒng)存在的短路容量、轉(zhuǎn)動慣量不足等瓶頸問題,開辟構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)在以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中提升電網(wǎng)短路容量、改善系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量、優(yōu)化頻率電壓控制、提供故障穿越支撐等全新應(yīng)用場景,將涉網(wǎng)性能弱的傳統(tǒng)電力電子裝備打造成保障電網(wǎng)安全、促進(jìn)綠電消納的新型電力系統(tǒng)“新型穩(wěn)定器”。
未來,南瑞繼保將緊密圍繞國家“雙碳”目標(biāo),持續(xù)加強(qiáng)科研和產(chǎn)業(yè)化相結(jié)合,積極推動新能源開發(fā)建設(shè),深入打造包含構(gòu)網(wǎng)控制等技術(shù)的新型電力系統(tǒng)解決方案,踐行“創(chuàng)造價值、服務(wù)社會”的企業(yè)宗旨,為推動電力行業(yè)科技進(jìn)步和新型能源體系建設(shè)做出新的更大貢獻(xiàn)。