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奮戰2年零2個月——魯能海西風光熱儲多能互補國家示范工程建設紀實
發布者:lzx | 來源:中國電力網 | 0評論 | 5307查看 | 2019-11-05 13:21:20    

“偉大歷程輝煌成(cheng)就(jiu)——慶祝中華(hua)人(ren)民共和國(guo)成(cheng)立70周年大型成(cheng)就(jiu)展”9月(yue)24日對公眾(zhong)開放以(yi)來,每(mei)天都有很(hen)多觀眾(zhong)來到北京(jing)展覽館參觀。觀眾(zhong)沿(yan)著時光隧道(dao),全方位(wei)回顧共和國(guo)走過的光輝歷程。其中,清潔低碳的綠色能(neng)源項目(mu)——魯能(neng)海(hai)西多能(neng)互補(bu)集成(cheng)優(you)化國(guo)家(jia)示范工程的展示沙盤,吸引了眾(zhong)多觀眾(zhong)駐足觀看。


作為集風(feng)光熱儲(chu)調荷于一體的(de)多能(neng)(neng)互補(bu)科技創新(xin)項目(mu),海西多能(neng)(neng)互補(bu)示范工程填補(bu)了國(guo)內(nei)風(feng)光熱儲(chu)調荷的(de)技術(shu)空白,有(you)效解決(jue)了當(dang)前(qian)新(xin)能(neng)(neng)源大規模并網的(de)技術(shu)難題,促進(jin)新(xin)能(neng)(neng)源規模化開發和利用,對我國(guo)清潔能(neng)(neng)源發展具(ju)有(you)重要(yao)意義。


多能互補,破解新能源發展難題


從青(qing)海(hai)省格爾(er)木市區驅(qu)車向東約25千米(mi),一座白色高(gao)塔映(ying)入眼簾(lian)——這里便是海(hai)西多能互補示范工程所在地。在占地200多平(ping)方千米(mi)的(de)(de)戈壁灘,分(fen)布著70萬片湛藍(lan)的(de)(de)光伏板、200臺90米(mi)高(gao)的(de)(de)風機和50個(ge)標準電池(chi)集裝箱;188米(mi)高(gao)的(de)(de)吸熱塔周圍分(fen)布著4400塊定日鏡(jing),在陽光的(de)(de)照(zhao)射下(xia)熠熠生輝。


作為魯能集團有限公司(si)打造的(de)智慧能源平(ping)臺一(yi)號工(gong)(gong)程,今(jin)年(nian)9月建成的(de)海西(xi)多能互補示(shi)范工(gong)(gong)程包括20萬千(qian)(qian)瓦光伏、40萬千(qian)(qian)瓦風電、5萬千(qian)(qian)瓦光熱及5萬千(qian)(qian)瓦儲能項(xiang)目。


項目總工(gong)程師(shi)魏鵬(peng)介(jie)紹,示(shi)范(fan)工(gong)程選(xuan)址青海,與這(zhe)里獨(du)特的(de)自然(ran)地(di)理和氣候條(tiao)(tiao)件(jian)密不(bu)可分。青海地(di)區海拔高,太陽能(neng)資源豐富,年(nian)平(ping)均太陽總輻射量在7000兆焦/平(ping)方米,年(nian)均風速3米/秒以(yi)上(shang),年(nian)風能(neng)可用時(shi)間3500~5000小時(shi),是我國開發新能(neng)源項目條(tiao)(tiao)件(jian)最優(you)的(de)地(di)區之(zhi)一(yi)。目前,青海省電源裝機2975萬千瓦(wa),其(qi)中新能(neng)源裝機1391萬千瓦(wa),占比(bi)達46.7%,是省內第一(yi)大(da)電源。


隨著新能(neng)源的(de)快速發展,消納(na)“三難(nan)(nan)(nan)(nan)、三不足”(外送(song)難(nan)(nan)(nan)(nan)、調(diao)控難(nan)(nan)(nan)(nan)、消納(na)難(nan)(nan)(nan)(nan),電壓支撐(cheng)不足、市(shi)場機制(zhi)不足和(he)參與(yu)共享不足)成為青(qing)海面臨的(de)一大難(nan)(nan)(nan)(nan)題(ti)。如何解決這一難(nan)(nan)(nan)(nan)題(ti)?專家認為,開展多能(neng)互補協調(diao)控制(zhi),加強輸電通道和(he)調(diao)峰能(neng)力(li)建(jian)設(she),通過大電網實現全(quan)網統一調(diao)度和(he)跨省(sheng)跨區交易,是一個有效(xiao)的(de)途徑。


2016年(nian)年(nian)底,國家電網有限公司(si)組(zu)織開展多能互補協調控制技術(shu)等5項課題研(yan)究(jiu)。2017年(nian)7月,魯能集(ji)團布局(ju)青(qing)海,開始建設(she)多能互補示范工程,應用(yong)課題研(yan)究(jiu)成果,為實(shi)現新能源大規模開發利(li)用(yong)展開探(tan)索。


海西多(duo)能(neng)(neng)互補示(shi)范(fan)工程發(fa)電(dian)廠(chang)廠(chang)長曾需要說,傳(chuan)統新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)項目多(duo)以(yi)(yi)利(li)用(yong)風能(neng)(neng)、太(tai)陽能(neng)(neng)為(wei)主,受天(tian)氣情(qing)況(kuang)影響(xiang)大,隨機性強,難以(yi)(yi)提供連續穩定的電(dian)能(neng)(neng)輸(shu)出。示(shi)范(fan)工程創(chuang)造性地(di)應(ying)用(yong)“多(duo)能(neng)(neng)互補集(ji)成優化”新(xin)模式(shi),風電(dian)、光(guang)伏(fu)、光(guang)熱三種能(neng)(neng)源(yuan)形式(shi)深度融合(he),并(bing)通(tong)過(guo)儲熱儲電(dian)系統加以(yi)(yi)調節(jie),實現(xian)“1+1>2”的效(xiao)果。


魯能(neng)(neng)(neng)集團相關負責人(ren)介紹,海西多(duo)能(neng)(neng)(neng)互補示范(fan)工程以光伏、風(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)為(wei)主(zhu)要開發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan),以光熱儲(chu)能(neng)(neng)(neng)系(xi)統、蓄電(dian)(dian)(dian)池儲(chu)能(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)(dian)站為(wei)調節電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan),多(duo)種(zhong)(zhong)電(dian)(dian)(dian)力組合(he),可(ke)有效彌補風(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)和(he)(he)光伏不(bu)穩定不(bu)可(ke)調的(de)缺陷,解決用(yong)電(dian)(dian)(dian)高(gao)峰期和(he)(he)低谷期電(dian)(dian)(dian)力輸出(chu)不(bu)平(ping)衡的(de)問題(ti)。同時,工程設計可(ke)靈活組合(he)的(de)風(feng)(feng)光熱儲(chu)7種(zhong)(zhong)聯合(he)控(kong)制模式,構建“互聯網+”智(zhi)慧能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)系(xi)統實現(xian)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)調控(kong),支撐新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)就地消納和(he)(he)遠距離送出(chu),提高(gao)新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)利(li)用(yong)率。項目整體運行后,在外送通道能(neng)(neng)(neng)力下降40%時,新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)利(li)用(yong)率仍(reng)可(ke)超過95%。


根據(ju)項目可研和已(yi)運行項目數據(ju),海西多能(neng)互補示范工程年發電(dian)量預計(ji)約12.625億(yi)千瓦(wa)時(shi),每年可節約標準(zhun)煤約40.15萬噸。工程所發電(dian)量除部分(fen)就(jiu)近(jin)消納外,其余電(dian)量采取跨省交(jiao)易的方式通過電(dian)網輸送至山東(dong)、上海、浙(zhe)江等中東(dong)部地(di)區,為當地(di)提供(gong)清潔(jie)電(dian)能(neng)。


工程中(zhong)(zhong)(zhong)的5萬(wan)千瓦(wa)儲能系統是目(mu)前國(guo)內最大的電(dian)(dian)(dian)(dian)源側集中(zhong)(zhong)(zhong)式電(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)學儲能電(dian)(dian)(dian)(dian)站。在今年青(qing)海(hai)“綠電(dian)(dian)(dian)(dian)15日”期間,該電(dian)(dian)(dian)(dian)站作(zuo)為唯一一座參(can)與(yu)共享(xiang)儲能市場(chang)化(hua)交易的電(dian)(dian)(dian)(dian)站,累計充電(dian)(dian)(dian)(dian)74.2萬(wan)千瓦(wa)時,放電(dian)(dian)(dian)(dian)50.12萬(wan)千瓦(wa)時,創造直(zhi)接經濟效益37.59萬(wan)元。“共享(xiang)儲能參(can)與(yu)市場(chang)化(hua)運營,推動(dong)了(le)青(qing)海(hai)乃至(zhi)全(quan)國(guo)新能源產業實現質(zhi)量、效益、動(dong)力變革。”國(guo)網青(qing)海(hai)省電(dian)(dian)(dian)(dian)力公司(si)調(diao)度控制中(zhong)(zhong)(zhong)心主任方保民(min)說。


“示(shi)范(fan)工程實現了(le)風光熱儲的一體化控制,其建(jian)(jian)設(she)經驗(yan)和技(ji)術可(ke)為其他新能源(yuan)(yuan)項目提(ti)供借鑒。”魏鵬說,清潔能源(yuan)(yuan)資源(yuan)(yuan)豐(feng)富但存在消納問(wen)題的地區,可(ke)以復制示(shi)范(fan)工程的建(jian)(jian)設(she)成果(guo),提(ti)升新能源(yuan)(yuan)利(li)用率。


國家能(neng)源(yuan)局(ju)(ju)西北能(neng)源(yuan)監管(guan)局(ju)(ju)局(ju)(ju)長黃少中認為(wei),海西多能(neng)互補示范工程配置先進,建設(she)理念(nian)超前,具備可(ke)復制性(xing)(xing)(xing)、引領(ling)性(xing)(xing)(xing)、先進性(xing)(xing)(xing)、經濟(ji)性(xing)(xing)(xing)、示范性(xing)(xing)(xing),將推動(dong)新(xin)能(neng)源(yuan)產業轉型升級,促進新(xin)能(neng)源(yuan)消(xiao)納。


奮力攻堅,高質量完成工程建設


158天日夜(ye)奮戰建(jian)成光伏(fu)、風電項目,16個(ge)月建(jian)成光熱項目,2年零(ling)2個(ge)月整體(ti)建(jian)成海西多能(neng)互補示范工程(cheng)——工程(cheng)建(jian)設者秉持著“努力超越、追求(qiu)卓(zhuo)越”的企業精神(shen),在摸(mo)索中(zhong)攻克了一(yi)(yi)個(ge)又一(yi)(yi)個(ge)難題。


格(ge)爾木海拔(ba)近3000米,日照(zhao)強烈,少雨大風,干旱缺氧,自(zi)然環境惡劣,增加了項目的施工難度(du)。


冬天,格爾(er)木的(de)最低氣溫達零下(xia)30攝氏度。2018年冬季(ji)的(de)一(yi)天,海西多(duo)能互補示范工程(cheng)風(feng)電場副場長(chang)韓永彬像(xiang)往常一(yi)樣,爬上90米(mi)高的(de)風(feng)機檢(jian)修。他說:“人在風(feng)機上的(de)體感溫度會(hui)更低,風(feng)刮過(guo)來就(jiu)像(xiang)刀(dao)子一(yi)樣割在臉上。”摘下(xia)手(shou)套(tao),幾秒鐘后手(shou)就(jiu)沒(mei)了知覺,戴著手(shou)套(tao)又沒(mei)法擰螺絲,但(dan)是(shi)檢(jian)修工作(zuo)必須按(an)時(shi)完成。他想了個(ge)辦(ban)法:把手(shou)放在胳肢窩里(li),焐一(yi)會(hui)兒(er)擰兩下(xia),再(zai)焐一(yi)會(hui)兒(er)再(zai)擰兩下(xia)。韓永彬就(jiu)這樣堅持著,在風(feng)機上一(yi)干(gan)就(jiu)是(shi)八(ba)九個(ge)小時(shi):“這不算什么,最重要的(de)是(shi)能保證風(feng)機正(zheng)常發(fa)電。”


除了惡劣的自然條件,項目建設還(huan)面臨著重大(da)的技(ji)術考(kao)驗(yan)。


吸(xi)熱器作為光熱項目的核心部件,需要(yao)(yao)固定(ding)在12根(gen)重約18噸的立柱(zhu)組件上。每個立柱(zhu)組件由鋼結(jie)構組成,最大(da)件重約4噸。“吸(xi)熱器鋼結(jie)構的安裝精度(du)需要(yao)(yao)控(kong)制到0.1毫米(mi),對我們(men)提出了非常高的要(yao)(yao)求。”海西(xi)多(duo)能互補示范(fan)工程項目建設(she)部的董鵬(peng)飛說(shuo)。


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圖:已并(bing)網的(de)魯能海(hai)西州50MW光熱電站


“第一段6個(ge)立柱(zhu)組件,我(wo)們(men)花了近一個(ge)月的時間去找正。找正工作反復進行了八遍才達到規(gui)范要求!”項目(mu)管理(li)人員山永(yong)兆說,“我(wo)們(men)每(mei)天(tian)反復測量立柱(zhu)的標高、垂直(zhi)度、開(kai)擋對角尺寸(cun)的60個(ge)點(dian),再用液(ye)壓裝置(zhi)一點(dian)一點(dian)地去微調。”最(zui)終,吸熱(re)器鋼結構安裝精度控制在(zai)0.1毫米(mi)內。


更為關(guan)鍵的是,建設多能互(hu)補(bu)示范工(gong)程是一個全(quan)新實踐,沒有(you)成熟經驗可供借鑒。


“國內(nei)外同類的光熱(re)項目(mu)多采用(yong)20多平(ping)方米的小鏡(jing)面(mian)定日(ri)(ri)鏡(jing)。我們經過反復研究對比,最(zui)(zui)終(zhong)采用(yong)了(le)(le)138平(ping)方米的大鏡(jing)面(mian),是國內(nei)目(mu)前(qian)最(zui)(zui)大規格的鏡(jing)面(mian)。與小鏡(jing)面(mian)相比,定日(ri)(ri)鏡(jing)數量減(jian)少了(le)(le)近80%,可以(yi)極大地減(jian)少故障(zhang),簡化操作,降低(di)后期運(yun)營、維護成本(ben)。”董鵬飛說(shuo),考慮到設備在戈(ge)壁灘上(shang)會(hui)受到風沙(sha)侵(qin)襲和(he)干擾,定日(ri)(ri)系統還增加了(le)(le)防沙(sha)功能。


今年7月,中國(guo)科學院(yuan)院(yuan)士、工程熱物(wu)理專家(jia)何(he)雅(ya)玲在參(can)觀項(xiang)目后(hou)認(ren)為,魯能(neng)(neng)集(ji)團圍繞“三(san)型兩(liang)網(wang)”建設(she)目標,建設(she)多能(neng)(neng)互補示范工程,解(jie)決當(dang)前阻礙新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)大規(gui)模并網(wang)的技術(shu)難題,促進新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)規(gui)模化開發(fa)和利用,推動能(neng)(neng)源(yuan)消費擺脫(tuo)化石能(neng)(neng)源(yuan),在新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)發(fa)展史上具有里程碑意義,對我(wo)國(guo)清潔能(neng)(neng)源(yuan)發(fa)展有著至關(guan)重要(yao)的作(zuo)用。


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另悉,由中國(guo)光熱發電(dian)權威媒體(ti)平臺CSPPLAZA主辦的2020中國(guo)光熱市(shi)場形勢與(yu)應對策略峰會定于12月18日(ri)-19日(ri)在青(qing)海省格爾木市(shi)召開。


屆時,主辦方將(jiang)組(zu)織參觀魯能海西格爾木多能互補集(ji)成優化示范(fan)工(gong)程,該示范(fan)工(gong)程作為集(ji)成了(le)光伏、風電(dian)(dian)、光熱(re)、儲能等多種技術(shu)路(lu)線的典型案例,對光熱(re)發(fa)電(dian)(dian)協(xie)同(tong)可(ke)再生能源共(gong)同(tong)發(fa)展(zhan)具有較高參考價值。


本屆峰會主(zhu)題設(she)定為“后補貼時(shi)代的光熱發展之路”,致力于打造一(yi)個(ge)務實的高級(ji)別(bie)對(dui)話(hua)平臺,形成一(yi)系列有(you)利于光熱行業發展、有(you)助于行業企業發展的思想成果。


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