探索風(fēng)電消納的“良方”

　　近年來，風(fēng)電滲透率不斷增大，對電力系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性提出了更高的要求，探索保證平滑風(fēng)電出力價(jià)值凸顯。

　　隨著由中國能建安徽院設(shè)計(jì)的安徽省首個(gè)風(fēng)電儲(chǔ)能一體化示范項(xiàng)目——濉溪孫疃50兆瓦風(fēng)電項(xiàng)目首批風(fēng)機(jī)并網(wǎng)，該省醞釀多年的“風(fēng)電+儲(chǔ)能”建設(shè)模式取得歷史性突破。該項(xiàng)目安裝20臺(tái)單機(jī)容量2.5兆瓦的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，年上網(wǎng)電量約1.2萬千瓦時(shí)，年節(jié)約標(biāo)煤3.92萬噸。

　　厚積薄發(fā) 掀起風(fēng)儲(chǔ)發(fā)展旋風(fēng)

　　安徽省是傳統(tǒng)的火電大省，也是華東能源供應(yīng)中心，自“十二五”以來，風(fēng)電、光伏等新能源發(fā)電迅速發(fā)展，為電網(wǎng)的建設(shè)及運(yùn)營帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。自2017年起，安徽省就一直面臨著新能源消納問題，尤其是皖北六市，早已被列為新能源消納紅色地區(qū)。

　　“新能源發(fā)電要想長期穩(wěn)定發(fā)展，必須解決好消納問題，而儲(chǔ)能是最佳途徑。”安徽院新能源工程公司總經(jīng)理蔣克勇說，“早在2017年，安徽院就瞄準(zhǔn)電化學(xué)儲(chǔ)能行業(yè)，開展了‘儲(chǔ)能蓄電池配置方案研究’‘儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)及在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用’‘電化學(xué)儲(chǔ)能站在分散式風(fēng)電中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)研究’等課題研究，著重在儲(chǔ)能電站建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究、化學(xué)儲(chǔ)能電池材料技術(shù)路線及選型、儲(chǔ)能電站建設(shè)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比選3個(gè)方面，滿足設(shè)計(jì)單位建設(shè)儲(chǔ)能工程時(shí)必須面對的‘技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理’要求。”

　　近年來，安徽院先后確立了《安徽省風(fēng)電消納能力研究》《安徽省光伏消納潛力研究》《化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展現(xiàn)狀及我省應(yīng)用前景研究》等課題，對“新能源+儲(chǔ)能”建設(shè)模式在安徽省的規(guī)劃布局、商業(yè)模式構(gòu)建、政策建議全方位研究。同時(shí)，與國內(nèi)儲(chǔ)能制造廠商廣泛聯(lián)合，推動(dòng)電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　　隨著安徽省電網(wǎng)消納壓力的持續(xù)增加，“風(fēng)電+儲(chǔ)能”建設(shè)模式成為最佳解決方案。憑借在技術(shù)儲(chǔ)備、規(guī)劃咨詢及設(shè)計(jì)方面的優(yōu)勢，安徽院中標(biāo)濉溪孫疃50兆瓦風(fēng)電項(xiàng)目等10余個(gè)風(fēng)電儲(chǔ)能一體化項(xiàng)目，在安徽省掀起風(fēng)電場儲(chǔ)能發(fā)展旋風(fēng)。

　　率先垂范 立足當(dāng)下著眼未來

　　配套儲(chǔ)能電站容量如何確定？電池循環(huán)次數(shù)選擇多少合適？一次調(diào)頻如何實(shí)現(xiàn)？“風(fēng)電+儲(chǔ)能”系統(tǒng)如何協(xié)調(diào)響應(yīng)電網(wǎng)部門的調(diào)控指令要求……作為安徽省風(fēng)電儲(chǔ)能一體化項(xiàng)目的首次嘗試，該項(xiàng)目從立項(xiàng)開始就面臨著一系列難題。

　　按照原計(jì)劃，該項(xiàng)目今年春節(jié)后就應(yīng)開始施工圖設(shè)計(jì)。然而，突如其來的新冠肺炎疫情導(dǎo)致復(fù)工復(fù)產(chǎn)時(shí)間一推再推，人、財(cái)、物等資源協(xié)調(diào)困難，設(shè)計(jì)工作推進(jìn)受阻。“為確保圖紙?jiān)诠さ貜?fù)工前到達(dá)，大年初六我們就開始了居家辦公，白天對接國網(wǎng)安徽省公司、安徽省經(jīng)研院、電力調(diào)度中心、電科院及國內(nèi)一線設(shè)備廠家和其他應(yīng)用場景的儲(chǔ)能電站，晚上伏案畫圖。”蔣克勇回憶說。

　　根據(jù)安徽省新能源消納分析模型和該風(fēng)電場已有測風(fēng)數(shù)據(jù)、風(fēng)機(jī)參數(shù)及布置等資料，安徽院確定了配套儲(chǔ)能容量為10兆瓦/10兆瓦小時(shí)，并配置了合適的儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可根據(jù)系統(tǒng)的要求和儲(chǔ)能電站的運(yùn)行方式，實(shí)時(shí)完成對儲(chǔ)能電站、控制電源系統(tǒng)等電氣設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控和調(diào)節(jié)，并監(jiān)控電池本體和儲(chǔ)能變流器的運(yùn)行情況。

　　據(jù)安徽院新能源工程公司電氣室經(jīng)理穆峰介紹，該項(xiàng)目的調(diào)控方案為電網(wǎng)調(diào)度部門對整個(gè)場站下發(fā)自動(dòng)發(fā)電控制總指令，風(fēng)機(jī)與儲(chǔ)能的負(fù)荷指令由場內(nèi)通過二次協(xié)調(diào)控制，整個(gè)場站安裝一次調(diào)頻設(shè)備，“風(fēng)電+儲(chǔ)能”疊加調(diào)頻性能按照華東區(qū)域“兩個(gè)細(xì)則”要求執(zhí)行，“這樣，既可滿足目前省內(nèi)對‘風(fēng)電+儲(chǔ)能’項(xiàng)目的調(diào)控要求，又能最大可能滿足未來儲(chǔ)能系統(tǒng)參與電力市場輔助服務(wù)需要具備的功能要求，減少業(yè)主再投資。”

　　加快轉(zhuǎn)型 助推能源高質(zhì)量發(fā)展

　　“風(fēng)電配套儲(chǔ)能的建設(shè)模式是在原風(fēng)電場升壓站征地手續(xù)辦理后才提出的，如果重新征地，至少還需要半年。”穆峰表示，在有限的區(qū)域內(nèi)布置儲(chǔ)能設(shè)備，難度不小。

　　為節(jié)約建設(shè)時(shí)間和空間，該項(xiàng)目的設(shè)備均采用了智能化預(yù)制艙形式，安徽院各專業(yè)負(fù)責(zé)人還優(yōu)化了儲(chǔ)能單元的設(shè)計(jì)容量、預(yù)制艙尺寸及儲(chǔ)能二次設(shè)備的組屏方式，修改了升壓站其他模塊的方案布置。“升壓站總平面方案歷經(jīng)了數(shù)十次修改，直到設(shè)備全部到貨并安裝完成，才松了一口氣。”穆峰說。

　　該項(xiàng)目地處江淮平原，氣候潮濕。為保證整個(gè)系統(tǒng)的使用壽命及運(yùn)行安全可靠，安徽院在預(yù)制艙材料的選取及艙體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上嚴(yán)格要求，使之具備了防鹽霧、防腐、防火、防強(qiáng)降雨、防臺(tái)風(fēng)、防塵（防風(fēng)沙）、防震、防盜等功能，還利用工業(yè)空調(diào)和合理的風(fēng)道設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對儲(chǔ)能系統(tǒng)內(nèi)部溫度、濕度的控制。

　　“今年是‘十三五’的收官之年，步入‘十四五’后，大力發(fā)展可再生能源，加快能源轉(zhuǎn)型的結(jié)構(gòu)調(diào)整將成為能源發(fā)展的主方向。新能源發(fā)電想要持續(xù)大規(guī)模發(fā)展，必須成為電網(wǎng)友好型電源點(diǎn)，‘新能源+儲(chǔ)能’建設(shè)模式將成為促進(jìn)能源高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。”安徽院新能源工程公司副總經(jīng)理錢丹陽表示，“未來，‘風(fēng)電+儲(chǔ)能’、‘光伏+儲(chǔ)能’或風(fēng)光儲(chǔ)一體化將成為新能源發(fā)電的普遍模式，安徽院也將在能源高質(zhì)量發(fā)展的道路上砥礪前行。”（■特約通訊員 張前雄）