遼寧電網(wǎng)攻克儲(chǔ)能技術(shù)難題 提升清潔能源消納能力

　　黨的十八大明確提出大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，將生態(tài)文明建設(shè)納入中國(guó)特色社會(huì)主義“五位一體”總體布局。遼寧省委、省政府貫徹落實(shí)生態(tài)文明思想，深入實(shí)施“藍(lán)天、碧水、凈土、青山和農(nóng)村環(huán)保”工程，一幅“美麗遼寧”新畫(huà)卷徐徐展開(kāi)。國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司作為責(zé)任央企，深入學(xué)習(xí)貫徹黨的十八大、十九大精神，牢固樹(shù)立“四個(gè)意識(shí)”，主動(dòng)對(duì)接遼寧老工業(yè)基地振興戰(zhàn)略，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)牢牢把握科技進(jìn)步方向，積極推進(jìn)“藍(lán)天工程”和“電化遼寧”工作進(jìn)程，圍繞遼寧電網(wǎng)清潔能源消納難題，加強(qiáng)協(xié)同創(chuàng)新攻關(guān)，積極建設(shè)投運(yùn)多個(gè)科技創(chuàng)新示范項(xiàng)目，電網(wǎng)接納清潔能源能力不斷提升，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)遼寧生態(tài)健康發(fā)展。

8月9日，正在建設(shè)中的大連190萬(wàn)千瓦海上風(fēng)電項(xiàng)目。 王 帥 攝

　　解決清潔能源消納難題

　　遼寧電網(wǎng)是東北電網(wǎng)負(fù)荷中心，電源裝機(jī)約占東北電網(wǎng)的35%，用電量占東北地區(qū)的50%。2008年至2012年，遼寧風(fēng)電出現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，年均增速100%以上。受負(fù)荷增長(zhǎng)低于預(yù)期，火電最小運(yùn)行方式尤其是供熱機(jī)組增加，核電陸續(xù)投運(yùn)等因素影響，2010年，遼寧電網(wǎng)開(kāi)始出現(xiàn)棄風(fēng)問(wèn)題，風(fēng)電消納能力持續(xù)下降，棄風(fēng)問(wèn)題愈加明顯，到2015年，棄風(fēng)率達(dá)到14.60%，風(fēng)電消納矛盾突出。

　　消納清潔能源難題初顯，采取哪些措施?如何解決難題?國(guó)網(wǎng)遼寧電力人開(kāi)始踏上他們的科技創(chuàng)新之路……2011年，遼寧電力牽頭承擔(dān)863 計(jì)劃“儲(chǔ)能系統(tǒng)提高間歇式電源接入能力關(guān)鍵技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)”課題，研究提出儲(chǔ)能電站廣域協(xié)調(diào)控制方法，建設(shè)了當(dāng)時(shí)世界上最大的臥牛石全釩液流儲(chǔ)能電站。該儲(chǔ)能電站的建成投運(yùn)，提高了間歇式清潔能源的利用效率，實(shí)現(xiàn)了削峰填谷、跟蹤風(fēng)力發(fā)電計(jì)劃等功能。同時(shí)，遼寧電網(wǎng)省調(diào)首次開(kāi)發(fā)了風(fēng)火水儲(chǔ)多源協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電儲(chǔ)能系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行，在確保電網(wǎng)安全的前提下，讓電網(wǎng)最大能力接納風(fēng)電出力。這些都為遼寧高比例消納清潔能源創(chuàng)造了積極的條件。他們針對(duì)電網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)比重大、冬季供熱期間調(diào)峰能力下降導(dǎo)致清潔能源消納困難、“棄風(fēng)”“棄核”等現(xiàn)象，遼寧電力從電網(wǎng)電池儲(chǔ)能、電制熱儲(chǔ)熱、發(fā)電機(jī)組深度調(diào)峰等技術(shù)方向加強(qiáng)協(xié)同創(chuàng)新，開(kāi)展一系列科研技術(shù)攻關(guān)。

　　國(guó)網(wǎng)遼寧電力不遺余力千方百計(jì)消納清潔能源，在遼寧，“綠水青山就是金山銀山”理念已深入人心，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)正在發(fā)生積極變化，生態(tài)文明頂層設(shè)計(jì)和制度體系建設(shè)加快推進(jìn)。通過(guò)強(qiáng)化科研支撐，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力不斷提升，同時(shí)加強(qiáng)并網(wǎng)管理，確保了風(fēng)電有序發(fā)展。2016年以來(lái)，棄風(fēng)率逐年下降，消納形勢(shì)明顯好轉(zhuǎn)。截至今年6月，遼寧電網(wǎng)發(fā)電裝機(jī)容量4916.95萬(wàn)千瓦，清潔能源裝機(jī)容量1726.47萬(wàn)千瓦，占總?cè)萘?5.11%。上半年，遼寧電網(wǎng)總發(fā)電量915.69億千瓦時(shí)，清潔能源發(fā)電量249.42億千瓦時(shí)，占比達(dá)27.24%。數(shù)字的對(duì)比簡(jiǎn)單、無(wú)言，但遼寧生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的變化有目共睹，如今，山更綠了，水更清了……數(shù)字的背后凝聚和見(jiàn)證了遼寧電力人為地區(qū)生態(tài)發(fā)展注入著不竭動(dòng)力。

　　強(qiáng)化科技創(chuàng)新支撐保障

　　“我們跟蹤前沿技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)，結(jié)合遼寧區(qū)域特點(diǎn)、自身?xiàng)l件和優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域，準(zhǔn)確研判科研攻關(guān)方向，循序漸進(jìn)建立了項(xiàng)目逐級(jí)培育體系。目前，遼寧在清潔能源消納、新材料復(fù)合導(dǎo)線(xiàn)等領(lǐng)域已形成涵蓋多層級(jí)、具有一定競(jìng)爭(zhēng)力的項(xiàng)目?jī)?chǔ)備。”國(guó)網(wǎng)遼寧電力科技信通部相關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)。

　　國(guó)網(wǎng)遼寧電力高度重視科技創(chuàng)新工作，認(rèn)真貫徹落實(shí)國(guó)家能源、科技發(fā)展及國(guó)家電網(wǎng)有限公司科技創(chuàng)新戰(zhàn)略要求，凝聚優(yōu)勢(shì)資源努力開(kāi)展自主創(chuàng)新和科技攻關(guān)，加強(qiáng)國(guó)家級(jí)科技項(xiàng)目申報(bào)與實(shí)施，解決了電網(wǎng)重大技術(shù)問(wèn)題。他們成立了科技創(chuàng)新工作領(lǐng)導(dǎo)小組，下設(shè)學(xué)術(shù)委員會(huì)，統(tǒng)籌現(xiàn)有研發(fā)資源，加強(qiáng)科研布局和協(xié)同引導(dǎo)，強(qiáng)化與知名科研院所的交流、合作，建成了緊密合作的協(xié)同、高效、開(kāi)放的科技創(chuàng)新體系。近年來(lái)，該公司還持續(xù)加大科技投入，逐年投入研發(fā)資金，并積極爭(zhēng)取國(guó)家各類(lèi)項(xiàng)目資金支持。同時(shí)，遼寧電力全面落實(shí)國(guó)家科研領(lǐng)域“放管服”改革關(guān)鍵部署，加強(qiáng)制度建設(shè)，研究編制形成了科技成果轉(zhuǎn)化實(shí)施有關(guān)意見(jiàn)。強(qiáng)化科研基礎(chǔ)能力建設(shè)，截至目前，已擁有兩個(gè)國(guó)網(wǎng)公司實(shí)驗(yàn)室和1支國(guó)網(wǎng)公司科技攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，以及1個(gè)省級(jí)智能電網(wǎng)工程技術(shù)研究中心、10支省公司級(jí)科技攻關(guān)團(tuán)隊(duì)、5個(gè)省公司級(jí)實(shí)驗(yàn)室，這些，都為該公司有效提升國(guó)家級(jí)科技項(xiàng)目申報(bào)成功率打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

　　據(jù)了解，2011年以來(lái)，遼寧電力3項(xiàng)國(guó)家級(jí)項(xiàng)目取得較好成效并先后通過(guò)國(guó)家科技部驗(yàn)收，目前，在研牽頭國(guó)家級(jí)項(xiàng)目3項(xiàng)、參與兩項(xiàng)，在研國(guó)網(wǎng)公司級(jí)科技項(xiàng)目61項(xiàng)，承擔(dān)的國(guó)家級(jí)和國(guó)網(wǎng)公司級(jí)科技項(xiàng)目數(shù)量均排在全國(guó)省級(jí)電網(wǎng)企業(yè)前列。而圍繞清潔能源消納技術(shù)方向，先后牽頭承擔(dān)國(guó)家級(jí)項(xiàng)目3項(xiàng)、參與1項(xiàng)，國(guó)網(wǎng)公司級(jí)科技項(xiàng)目12項(xiàng)，自有資金投入科技項(xiàng)目多達(dá)14項(xiàng)。

　　深入開(kāi)展系列科研攻關(guān)

　　雖然在清潔能源消納過(guò)程中遼寧電力取得多項(xiàng)科技創(chuàng)新突破，但他們并不滿(mǎn)足。除了上述提到的建設(shè)臥牛石全釩液流儲(chǔ)能電站外，2015年，遼寧電力牽頭承擔(dān)國(guó)家科技支撐計(jì)劃“高壓電制熱儲(chǔ)熱提升可再生能源消納的關(guān)鍵技術(shù)”課題。于2018年在大連建設(shè)了電壓等級(jí)10千伏，設(shè)備總功率30兆瓦，儲(chǔ)熱容量200兆瓦時(shí)的相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)。僅2018年一季度，這一清潔能源供暖示范工程中8兆瓦電儲(chǔ)熱系統(tǒng)消納的棄風(fēng)電量即達(dá)1134兆瓦時(shí)。據(jù)了解，該示范工程30兆瓦全部投運(yùn)后，每年能夠減少燃煤使用達(dá)到6341噸，經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益巨大。遼寧電力還與相關(guān)單位合作開(kāi)展了國(guó)家能源局火電機(jī)組試點(diǎn)改造項(xiàng)目，在調(diào)兵山煤矸石熱電廠和丹東金山熱電廠建設(shè)了目前世界電壓等級(jí)最高、容量最大、成本最低的固態(tài)儲(chǔ)熱系統(tǒng)，容量分別為280兆瓦和260兆瓦，具有年消納4億千瓦時(shí)清潔能源的能力。如今，該項(xiàng)技術(shù)成果已在全國(guó)11個(gè)省市得到推廣。

　　一系列科研攻關(guān)成果在遼寧開(kāi)花結(jié)果。2017年，國(guó)網(wǎng)遼寧電力又一次牽頭承擔(dān)了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“常規(guī)/供熱機(jī)組調(diào)節(jié)能力與電熱綜合協(xié)調(diào)調(diào)度技術(shù)”項(xiàng)目，通過(guò)研究火電機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行與快速調(diào)峰技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)組在低負(fù)荷下的穩(wěn)定、自動(dòng)運(yùn)行，為可再生能源提供更多消納空間。遼寧電力依托國(guó)家重大科研項(xiàng)目終于實(shí)現(xiàn)了技術(shù)性突破，他們建成了目前國(guó)內(nèi)唯一集風(fēng)、光、水、火、核、生物質(zhì)、電池儲(chǔ)能和儲(chǔ)熱等技術(shù)于一體的源網(wǎng)荷協(xié)調(diào)運(yùn)行省級(jí)電網(wǎng)，清潔能源裝機(jī)占比高，電儲(chǔ)熱容量在國(guó)內(nèi)最大，同時(shí)形成了覆蓋源—網(wǎng)—荷全領(lǐng)域的全維度多元多能互補(bǔ)消納技術(shù)研發(fā)體系，推動(dòng)了遼寧電網(wǎng)高比例消納清潔能源。據(jù)了解，在近年來(lái)風(fēng)電光伏裝機(jī)容量和核電投入容量高速增長(zhǎng)的前提下，遼寧電網(wǎng)棄風(fēng)率逐年下降，已由2015年的14.60%下降至2017年的8.12%，2018年上半年更進(jìn)一步下降到1.29%，風(fēng)電利用率提升水平在全國(guó)領(lǐng)先。在科技創(chuàng)新之路上，遼寧電力為推動(dòng)建設(shè)國(guó)內(nèi)一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，更好地服務(wù)遼寧全面振興提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。