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清洁能源消纳的青海样本 科技创新推进产业升级

国际电力网  来源:国家电网报  日期:2018-06-04
   2017年6月,青海以“绿电7日”这一能源发展的绿色样本,彰显了国家电网公司在促进清洁能源发展方面的领先水平,向世人展示了清洁能源使用的广阔前景。一年将过,青海这一世界关注的清洁能源消纳样本之地,又有哪些新思路来让清洁能源好看又好用呢?
 
  青海海西大规模光伏发电集群。 汪晓刚 摄
 
  记者5月底再次来到青海,发现国家电网公司在新时代有新作为,多措并举,积极消纳新能源。
 
  多轮驱动促进新能源消纳
 
  五月的高原,天空明媚而湛蓝,放眼望去,成片的屋顶太阳能光伏板与晴朗的天空连成一色,在阳光的照耀下熠熠生辉。在班彦村扶贫光伏电站并网接电配电室门前,身穿红马甲的供电公司员工们进进出出,正在检查配电设备运行情况。在这水、光、风资源等新能源得天独厚的青海,类似青海班彦村这样的用好新能源的景象随处可见。
 
  2016年8月,习近平总书记视察青海时指出,光伏是青海的拳头资源,要把光伏发电打造成具有规模优势、效率优势、市场优势的特色支柱产业,为全国能源发展转型作出贡献。落实习近平总书记重要指示精神,国家电网公司不断建设发展,全力服务支撑新能源并网及消纳。自2015年4月起,国网青海省电力公司积极响应国家电网公司“以电代煤、以电代油”的电能替代号召,重点在青海湖、三江源等“两域三市四县”推动电能替代向商业热泵、餐饮电炊、家庭电气化、农业配套等领域拓展。
 
  2017年11月,国家电网公司董事长、党组书记舒印彪赴玛多实地调研国网阳光扶贫工作,推动玛多清洁取暖示范项目玛多县民族寄宿中学清洁取暖项目落地。作为我国首个高寒高海拔大范围应用的清洁能源供暖示范县,玛多县按照就近供暖原则,分成4个供暖片区,将县域内燃煤锅炉改造为电锅炉。“对于供暖管网无法到达的县城周边牧区,我们正大力推广电热炕、光伏供热等多种供暖方式。”据副县长张强介绍,2018年这些项目全部投入运行后,玛多县城将全面实现无煤取暖。
 
  眼下,在三江源头的青海省,昔日烧煤、烧牛粪、烧柴的冬季取暖模式正逐渐被使用电能所替代。据国网青海电力提供的数据显示,截至2018年一季度,青海省已实施清洁取暖在内的电能替代项目1283个,完成替代电量73亿千瓦时,减少燃煤消耗89.67万吨,二氧化碳减排242万吨。目前青海已有上万户农牧民用上了电热炕、电热膜,两年多的普及推广和应用,为接下来在青海乡村全面普及清洁取暖项目打下了坚实基础,此举将助推青海经济社会创新、绿色、协调发展。
 
  为更好地履行央企社会责任,国网青海电力直面“三弃”难题,依托大电网,构建大市场,使青海清洁能源得到最有效利用,新能源电量实现全国范围优化配置。2017年,西北五省区光伏弃光率为14.1%,与2016年的19.81%相比出现大幅下降,其中,青海为6.2%,居五省区最低。
 
  国网青海电力全面贯彻落实国家电网公司促进新能源消纳20条措施,依托全国统一电力市场,发挥大电网的资源配置优势,组织实施新能源省内电力直接交易,丰富交易品种,扩大消纳规模,全力促进新能源消纳。落实政府间外送框架协议,实现外送交易、调峰互济、现货交易有效衔接,积极拓展新能源外送途径。同时,国家电网公司有效利用现有输电通道能力,实施全网统一调度,支持青海与江苏、湖北等省份开展新能源外送交易,新能源电量实现更大范围内的优化配置。
 
  2017年,青海新能源上网电量突破130亿千瓦时,同比增加30.92%;光伏利用小时数1515小时,同比增加33小时;弃电量7.5亿千瓦时,同比下降0.6亿千瓦时;弃电率5.4%,同比下降2.1个百分点,新能源消纳全国领先,落实了国家电网公司新能源消纳“双升双降”目标。
 
  记者从国家电网公司了解到,为巩固提升“绿电7日”的成功经验,在今年6月20日举办的第十九届青洽会期间,国家电网公司将继续创新推动“绿电9日”全清洁能源供电新实践,探索深化风光水多能互补调控技术和源网荷互动技术,不断拓展新能源消纳空间,保障电网安全可靠运行,在青海续写新的奇迹。
 
  科技创新推进产业升级
 
  正午时,记者在青海电力的“共享服务园区”的集控中心监控大厅,从平台监控大屏的“今日功率预测对比”板块看到了其对清洁能源的功率预测——蓝色的中心侧预测曲线、绿色的场站侧预测曲线在走势图上起起伏伏已延伸至24点的位置,紫色的实发功率曲线,则刚攀爬至11时一刻的实时位置。可以清晰地看到,紫色实际走势与中心侧、场站侧预测的路径虽偶有出入,但基本吻合重复。
 
  “通过源网荷三方的数据共享、资源共享,我们更容易判断明天的风可以转换成多少电量,一周后的光照可以满足多少人的用电。这样一来,就能及时在电网运行当中进行相应的调整。因此,也可对下一个用电高峰有更精确的预期和更充足的准备。”青海新能源大数据科技公司筹备组组长王国强介绍。
 
  今年1月8日,青海新能源大数据创新平台正式运营。作为落实国家能源转型和大数据战略的重要实践,以平台数据为基础,创新打造平台服务、应用服务和业务服务能力,为政府、发电企业、电网企业、新能源设备制造商及建设运维企业等全产业链,在新能源规划、建设、运营、检修、设备评估等全寿命周期管理中,提供数据挖掘分析、应用支撑、交易辅助、金融保理等大数据服务。率先在国内建设运营的青海新能源大数据创新平台,正以大数据深化应用,驱动新能源产业升级。这也是落实国家大数据战略,加快推动建设具有卓越竞争力的世界一流能源互联网企业在青海的具体实践。
 
  为了更好地满足清洁能源输送需要,世界各国都正在通过加快研发各种不同技术来解决这一问题。而国网青海电力联合成立的光伏发电并网技术实验室,通过自行研制的国内首套高海拔光伏电站移动检测装置,建成新能源综合规划、新能源并网实时柔性控制、新能源全数字仿真、新能源可视化、光伏防孤岛检测五个实验平台,为合理制定新能源发展规划、推进光伏电站并网检测、保障电网安全稳定运行提供了先进手段,促进光伏发电装机容量在占比近30%的情况下接近全额消纳,未发生大规模光伏电站脱网事故,并为青海电网连续168小时全部以清洁能源供应全省用电提供了技术保障,光伏产业服务能力显著提升。
 
  除此之外,实验室紧密结合新能源技术发展,围绕新能源多能互补集成优化研究,开展联合科技攻关。多能互补集成优化成果表明,立足青海、依托西北,通过青海清洁能源多能互补和西北电网互济作用,完全能够支撑海南直流外送,可以很好的适应河南用电需求。
 
  除了光伏发电并网技术实验室和青海新能源大数据创新平台,国网青海电力还创造性构建基于大电网平台、大电源基地、大直流通道的多能互补集成优化理论,在国内率先建设光伏发电智能调控、网源协调信息安全智能管控等平台,以青海千万千瓦级清洁能源基地为样板进行深入论证,有效支撑新能源大规模并网及安全稳定运行。
 
  建设规划清洁能源输送大通道
 
  无论是能源开发实施清洁替代,还是能源消费实施电能替代,都离不开具有平衡调节能力的电网,而这就需要将促进新能源并网和消纳作为电网建设重点。
 
  青海新能源资源丰富,水、光、风资源得天独厚,省域内蕴含量1万千瓦以上干支流共计108条,全省可用于光伏发电和风电场建设的荒漠化土地达到10万平方公里,开发潜力巨大。近年来,青海新能源发展势头迅猛,特别是光伏发电连续6年以每年100万千瓦以上的规模并网,年均增速达到58.9%。青海省落实习近平总书记重要指示精神,坚持生态优先,发展之要,明确提出要走一条具有青海特色的绿色转型之路,开启了绿色发展新征程——重点规划建设海西、海南两个千万千瓦级新能源基地。
 
  青海新能源发展也同样是国家电网公司高度重视的一件大事。公司坚决贯彻习近平总书记“积极发展清洁能源,推动形成绿色发展方式和生活方式”的重要指示,推动“再电气化”概念,逐步建立以清洁能源为主体的安全、经济、高效、可持续的新型能源体系。规划配套海西、海南两个千万千瓦级新能源基地,建设青海海南—河南±800千伏、海西—华东±1100千伏两条特高压直流外送通道,助力青海全面创建绿色能源示范省。
 
  从2010年至2018年,经多年努力,青海电网累计投资148亿元开展网架加强工程、送出通道能力提升工程以及新能源并网配套工程建设工作。建成配套送出工程21项,主网架建设11项,占电网总投资的30%以上。青海电网光伏并网以规模化、集中式接入为主,目前主要分布在海西柴达木盆地和海南塔拉地区。这8年,全网新能源装机达1066.5万千瓦,其中光伏819.5万千瓦,风电247万千瓦。截至2018年4月底,青海水电装机容量1191万千瓦,青海清洁能源装机占比达到85.7%,太阳能发电成为青海省第二大电源。预计“十三五”末,青海光伏装机将达到1300万千瓦、风电490万千瓦、光热135万千瓦。
 
  而作为青海首条特高压直流通道工程,青海海南—河南±800千伏特高压直流工程于2017年8月启动可研,2018年2月全面完成可研收口,将于年内开工建设,预计2020年投产,建成后每年输送清洁电量523亿千瓦时。
 
  特高压电网搭建的输送通道,使来自青海的清洁能源集约开发和大范围消纳成为可能,对推动能源转型与绿色发展、优化能源资源配置、保障电力供应、防止大气污染、拉动经济增长等具有显著的综合效益和长远的战略意义。
 
  坚持规划引领、技术引领,国家电网公司不断推动青海电网智能化发展、扩大新能源配置范围,重点推进科技创新、全力服务支撑新能源并网消纳。依托大电网、构建大市场,青海清洁能源得到有效利用,新能源电量实现更大范围内的优化配置。我们相信在不久的将来,以新能源产业为代表的供给侧改革的“青海样本”必将释放更大活力,实现更大作为。
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