届时示范工程将以张北、康保为新能源送端,澳门新葡8455注册我国风电并网容量占全国最大用电负荷的4.2%

 其他     |      2020-03-13

8月13日,记者在丰宁抽水蓄能电站项目建设现场了解到,截至7月31日,电站两期工程已累计完成投资43.18亿元,在2022年北京冬奥会上,将为奥运赛事提供坚强的电力保障。据了解,丰宁抽水蓄能电站总装机容量360万千瓦,是目前世界上在建装机容量最大的抽水蓄能电站项目。电站分两期开发建设,于2016年实现同步建设,共安装12台30万千瓦的可逆式水泵水轮机和发电电动机组。主要建筑物由上水库、下水库、输出系统、地下厂房及其附属洞室组成。输出系统一、二期独立布置,由引水和尾水系统两部分组成,采用“一洞两机”的布置形式;两期工程地下厂房呈“一字”形合并布置,公用安装场,厂房总长度414米,高度54.5米,跨度25米。两期工程总投资192.37亿元,计划于2021年首台机组发电,2023年12台机组全部投产运行。丰宁抽水蓄能电站以世界在建规模最大、国内首次引进2台交流励磁变速机组为引领,以建设数学化智能型电站为方向,充分利用“大数据、云计算、物联网、移动互联”等新技术、新手段,全面推进数字化大坝、物联网+物资管控系统、机组设备远程诊断等新技术应用及“区片制”和“架子队”等管理模式创新,科技创新引领能力突出;在协调发展方面,坚持与张北柔性直流电网示范工程、可再生能源示范基地建设同步,与河北省能源转型升级、环境污染治理、低碳奥运举办同步,与京津冀协同发展、推进地区扶贫攻坚同步,协调促进能源转型及地区经济社会发展;在绿色发展方面,以建设绿色环保工程、促进新能源发展为己任,坚决贯彻环保水保“三同时”要求,累计增加工程环保水保投资1.23亿元;在开放发展方面,积极引进交流励磁变速机组技术,弥补国内变速机组研发、制造空白,推动抽水蓄能行业重大设备国产化进程;在共享发展方面,充分发挥电站资源综合开发利用效益,积极配合政府开展旅游开发,确保电站建设成果为地方经济社会可持续发展、百姓脱贫致富所共享。丰宁电站两期工程建成后,以500KV线路接入京津冀及冀北电网,年设计发电量66.12亿千瓦时,年抽水耗电量87.16亿千瓦,能够合理消纳风电,减少污染物排放,提供绿色环保清洁能源,年节约标准煤48.08万吨,相当于2016年北京市煤炭消耗量的4.2%。据了解,电站一期工程于2012年8月获得国家发改委核准,2013年5月开工建设;二期工程于2015年7月获得河北省发改委核准。截至2017年7月31日,电站两期工程累计完成投资43.18亿元。电站建成后对保障京津及冀北电网安全、促进河北北部的风电、太阳能发电等大规模发展,满足电网调峰要求,维护电网安全、稳定运行,提高供电质量和电网运行的经济性,促进资源有效利用起到重要作用。在2022年北京冬奥会上,将为奥运赛事提供坚强的电力保障。

无论是从资源枯竭的角度,亦或环境气候变化的影响,我国能源系统从发电侧、电网侧再到消费侧,对于可再生能源的有效开发利用都注以无限的期许和关注。尽管近些年,随着新技术的广泛介入、市场机制的逐渐完善和开发布局的理性转变,使得以“天赐惠风夜夜弃”为代表的“三弃”问题得到有效缓解,但在通往根本性解决可再生能源消纳问题的道路上,电网调峰、电力外送和市场机制构建仍是现阶段不可回避这三大制约性问题。 近年来,国网冀北电力有限公司在突破新能源发展瓶颈方面工作成效显著。截至2017年8月底,累计投入67亿元建成110千伏及以上清洁能源输电线路2800千米、变电容量678万千伏安,提升了依托大电网消纳新能源的能力。建立通过电采暖、电能替代项目促进新能源就地消纳的市场化交易机制,全额保障性收购新能源电量171.8亿千瓦时,同比增长24.3%,在新能源装机容量超过千万千瓦的省级电网中新能源弃电率最低。 与此同时,国网冀北电力有限公司依托独特的区位优势,以建设张北可再生能源柔性直流电网工程为契机,通过示范应用柔性直流输电等先进技术,积极构建高比例大规模新能源安全智能外送新路径,提升电网接纳和配置多种能源的能力,为改变大电网发展格局、以科技推动能源革命作出有益探索。 开辟可再生能源大规模送出新途径 我国清洁能源开发重点集中在西部、北部地区、多处于电网末端,甚至是电网空白区域,交流电网难以支撑大规模常规直流安全稳定运行。目前,国际上围绕可再生能源汇集、消纳开展了大量研究,其中柔性直流输电是被重点关注的技术领域。柔性直流输电送、受端均可与弱电网或无源电网联系,可对有功功率和无功功率进行独立快速控制,实现输电功率动态连续调节,运行方式灵活,具备构建直流电网的条件,可以大规模汇集和送出新能源。 国网冀北电力建设的张北柔直示范工程作为世界上首个应用柔性直流技术进行陆地可再生能源大规模并网的示范工程,由四座柔性直流换流站和四条直流架空线路组成,构建起输送大规模风电、光伏、抽蓄等多种能源的四端环形柔性直流电网。 示范工程投运后,既满足了张家口地区可再生能源可靠送出与消纳,有力支撑了低碳绿色冬奥,更可实现并示范在送端弱交流系统条件下大规模清洁能源外送的模式,对探索我国西部、北部地区新能源开发和利用模式具有重要示范意义。未来,在我国采用柔性直流输电技术实现大规模清洁能源发电并网和输送将具有广阔的应用前景。 新能源实现“友好接入” 冀北地区新能源资源丰富,拥有风、光、抽蓄等多种典型要素,具备良好的多能互补建设条件。由于新能源自身的特性,多种新能源的大规模集中并网,给电网安全稳定运行带来一定的影响和隐患,如何去实现新能源与电网的共同长远发展,成为亟待解决的一道难题。 张北柔直示范工程构建的输送大规模风电、光伏、抽蓄等多种能源的四端环形柔性直流电网,有效解决新能源友好并网难题。通过充分发挥柔性直流输电在新能源开发、利用上的技术优势,大幅提高新能源并网的可靠性,若发生故障,可实现故障后的潮流转移。同时,还具有良好的灵活性,可实现多种能源灵活交互,提升可再生能源利用效率。 此外,基于张北柔直示范工程所具有的良好扩展性,易于在送、受端扩展新落点。通过在张北构建柔性直流环形电网,可以实现大规模光伏、风能的昼夜互补,以及新能源与储能电源的灵活能量交互,形成稳定可控的电源送至受端电网,解决大规模新能源接入后的系统调峰问题。位于河北省承德市的丰宁抽水蓄能电站一期、二期工程均已获得国家核准,投产后,将作为京津及冀北电网主要调峰电站之一。届时示范工程将以张北、康保为新能源送端,以丰宁为调节端,以北京为受端,实现新能源和抽水蓄能互补,减小间歇性能源对交流电网的扰动冲击,实现新能源的“友好接入”。 清洁替代保障首都碧水蓝天 京津及冀北电网为典型的多方向、多通道、多落点的受端电网,预计2018年京津及冀北电网最大负荷将达到69650兆瓦,2020年京津及冀北电网最大负荷将达到 78990兆瓦, “十三五” 增速约7.8% 。 近年来,冀北地区新能源发展迅猛,但新能源就地消纳能力有限。张北可再生能源柔性直流电网工程投运后可将清洁电能直接输送至北京西北部电网,届时3000兆瓦清洁电力将取代现在的燃气热电机组供电,就近解决了燃气电厂替代问题,改善首都环境质量。且示范工程投运后可满足延庆区新增电供热用电需求,提高延庆电网供电能力。“十三五”期间延庆区有多个发展热点,负荷将迎来大幅增长。到2020年延庆区将完成6.9万户煤改电工程,同时将迎来世园会、冬奥会等重大体育赛事,预测延庆区2020年最大用电需求在700兆瓦左右。示范工程中的北京换流站落点延庆区,使得更多清洁电力注入北京西北部电网,将极大满足延庆区负荷发展,实现散烧煤替代,让清洁电力助力北京城市发展。 以科技创新迎接新能源发展挑战 清洁能源井喷式发展,大规模风电、光伏电站的陆续接入,对电网稳定运行存在的影响不容小视。国网冀北电力在建设张北可再生能源柔性直流电网工程基础上,着力研究清洁能源并网等一系列前沿课题,确保服务清洁能源快速发展的同时实现电网的稳定运行。 国网冀北电力有限公司借助国家风光储输示范电站,积极探索清洁能源的友好并网和平滑输出的方法和手段,实现了风光储联合发电互补机制及系统集成、全景监测与协调控制、高精度风光联合功率预测、源网协调技术和大规模电池储能集成应用技术五大技术突破,取得了一系列举世瞩目的工作成就。 基于风电的随机性、间歇性等特点,国网冀北电力还开展对清洁能源场站开展风机低电压穿越能力一致性核查工作和风电场动态无功补偿装置现场检测,有效降低了风电汇集区域电压波动水平,保障风电安全运行。此外,在清洁能源调度技术方面不断创新突破,应用新能源功率预测技术,2016年短期风电、光伏功率预测平均准确率分别为91%、86%。同时持续推进清洁能源有功控制系统建设,2016全年依托有功控制系统清洁能源场站累计增发电量9.4亿千瓦时,占冀北新能源总发电量4.3%,等效提升利用小时数约50小时。自2014年2月投运以来,有功控制系统累计增发电量16亿千瓦时。 下一步,国网冀北电力有限公司将以科技创新为引擎,积极落实国家及国网公司发展战略,依托2022年北京—张家口冬季奥运会,推进全球能源互联网张家口创新示范区建设,着力打造国际领先的清洁能源示范基地。依托国家重点研发计划,开展支撑低碳冬奥智能电网技术研究,研发先进的电力规划、输送、消纳和运行控制技术,为2022年绿色、低碳冬奥奠定坚实的技术基础。根据国家电网公司统一规划,在冀北地区张北、康保、丰宁及北京延庆建设世界首个±500千伏四端环形柔性直流电网,探索未来电网形态,实现高比例新能源友好并网、汇集与送出。应用单元式风电、光伏及厂站式虚拟同步发电机技术对国家风光储输示范电站进行改造,建成世界上容量最大、全站具备同步发电机功能的新能源电站,提升风光发电并网友好性。

水电是我国最主要的可再生能源,为保障能源供应发挥着重要作用。回首5年发展之路,一系列冲击世界前列的斐然成绩,在我国水电开发征途中绵延不绝。 我国水电工程技术居世界领先水平,具有规划、设计、施工、装备制造、运行维护等全产业链整合能力。水能资源总量、投产装机容量、年发电量均居世界首位,成为推动世界水电发展的主要力量。 国家能源局最新统计数据显示,截至2016年底,我国水电装机容量达到3.32亿千瓦,占我国可再生能源发电装机容量的58.2%。党的十八大以来,我国水电年发电量超过1.1万亿千瓦时,开工和投产一批规模300万千瓦以上的大型水电站,自主制造投运了单机容量80万千瓦的混流式水轮发电机组,掌握了500米级水头、35万千瓦级抽水蓄能机组成套设备制造技术……水电行业的快速发展,不仅为推动我国电力结构调整和能源转型作出了积极贡献,更因技术装备水平的显著提升,带动我国可再生能源由利用大国向技术强国跃步前行。 一系列成绩之下,我国水电行业并没有故步自封。面对储能消纳、开发布局、调度运行等可再生能源发展过程中的新挑战、新问题,水电行业及时调整思路、优化产业布局,步入了转型升级的理性发展之路。 聚焦重大工程千万千瓦级巨型水电站全面开工 2013年9月30日,习近平总书记明确指出,“政府在关系国计民生和产业命脉的领域要积极作为,加强支持和协调,总体确定技术方向和路线,用好国家科技重大专项和重大工程等抓手,集中力量抢占制高点。” 党的十八大以来,围绕国家重大战略需求,攻破关键核心技术,水电领域开启了一系列重大工程建设项目:装机容量1020万千瓦的乌东德水电站全面开工建设,世界第一高坝雅砻江锦屏一级水电站、装机规模世界第三的金沙江溪洛渡水电站等大型水电站相继投产发电……源源不断的清洁电力不仅有利于我国减排温室气体和完成2020年非化石能源发展目标,更着力提升了流域防洪体系和库区航运能力,带动当地基础设施建设,促进区域经济社会发展。 2017年8月3日,装机容量达1600万千瓦的世界第二大水电站——白鹤滩水电站主体工程全面建设,更对我国水电发展具有划时代的意义。全球水电装机第二、在建规模第一、单机容量第一的白鹤滩水电站,首次全部采用国产百万千瓦级水轮发电机组。我国重大水电装备的又一次历史性大飞跃,进一步巩固了中国水电作为世界引领者的地位。白鹤滩水电站是国家能源战略布局“西电东送”的骨干电源点,建成后年平均发电量将达624亿千瓦时,平均每年减少标煤消耗量约1968万吨,减少二氧化碳排放量约5160万吨,具有发电、防洪等综合作用。至此,白鹤滩水电站与同属金沙江下游河段的乌东德水电站,2座千万千瓦级巨型水电站均已进入了主体工程大规模全面建设的新阶段。 近年来,全国电力供应相对宽松成为可再生能源发展不可回避的阶段性问题。把握行业脉搏,调整发展转型,《水电发展“十三五”规划》的正式发布,向外界传递出水电发展思路进一步转变的明确信号。规划要求,“要在保护好生态环境、妥善安置移民的前提下,积极稳妥发展水电,科学有序开发大型水电,严格控制中小水电,加快建设抽水蓄能电站。”“十三五”期间,常规水电新增投产4349万千瓦,新开工6000万千瓦,至“十三五”末,全国常规水电装机达到3.4亿千瓦。 跃居世界第一抽水蓄能电站建设全面发力 2016年4月12日,国内单机容量最大的抽水蓄能电站——浙江仙居抽水蓄能电站1号机组成功并网发电,机组的核心水泵水轮机、发电机以及自动控制系统均拥有自主知识产权,实现了国内完全自主化,标志着我国已经掌握大型抽水蓄能电站核心技术。2017年8月,世界上在建装机容量最大的抽水蓄能电站项目——丰宁抽水蓄能电站的两期工程已累计完成投资43.18亿元,总装机容量360万千瓦。丰宁电站两期工程建成后,将以500千伏线路接入京津冀电网,能够合理消纳风电,减少污染物排放,提供绿色环保清洁能源,并为2022年北京冬奥会提供坚强电力保障。 截至2017年5月,我国抽水蓄能电站装机容量达到2773万千瓦,超过日本成为世界上抽水蓄能电站装机容量最大的国家。在建机组容量3095万千瓦,我国抽水蓄能在建和运行电站机组容量均居世界第一。 事实上,作为保障电力系统安全稳定运行的特殊电源及最环保、能量转换效率最高、最具经济性大规模开发的储能设施,抽水蓄能电站建设被列入了水电发展“十三五”规划的十大重点任务之一。根据各地区核电和新能源开发、区域间电力输送情况及电网安全稳定运行要求,加快抽水蓄能电站建设。 据了解,目前全国有近20座百万千瓦级以上大容量的抽水蓄能电站正在建设,我国抽蓄电站建设已进入全面发力阶段。“十三五”期间,我国将持续快速大幅提高抽水蓄能机组比例,新增投产1697万千瓦,新开工6000万千瓦,到2020年中国抽水蓄能电站运行容量力争达到4000万千瓦。 中国水力发电工程学会副秘书长张博庭表示,水电作为我国电力转型中关键的电源品种,将在“十三五”期间起着重要的调节作用。在有限的市场空间面前,让缺乏调节性的常规水电适当收缩,增加抽水蓄能电站和有调节性的水电站建设,完全符合我国当前的现实和能源革命电力转型的大方向。 提升外送能力积极解决水电消纳问题 近年来,随着可再生能源的发展,弃水、弃风、弃光现象日益受到外界瞩目,也成为行业内需要正视并积极应对的新挑战、新问题。完善政策体系、调整开发布局、优化调度运行……一系列综合措施正在紧锣密鼓地进行。 今年政府工作报告首次将弃水问题列入2017年重点工作任务,要求“抓紧解决机制和技术问题,优先保障可再生能源发电上网,有效缓解弃水、弃风、弃光状况。” 可再生能源最终能否实现高效的跨区配置,根本上与电力体制改革、能源结构调整的整体步伐紧密相关。通过宏观调控和市场手段调整我国电力能源结构,尽快缓解水电弃水问题,是相关工作的重点。 2017年7月,国家发展改革委、国土资源部等16部门联合发布《关于推进供给侧结构性改革防范化解煤电产能过剩风险的意见》指出,“十三五”期间,全国停建和缓建煤电产能1.5亿千瓦,淘汰落后产能0.2亿千瓦以上,计划到2020年全国煤电装机规模控制在11亿千瓦以内。除此以外,计划于2017年启动的全国碳排放权交易体系,作为调整我国电力能源结构的有力抓手,也被业内普遍关注。 《水电发展“十三五”规划》中要求,要做好电网与电源发展合理衔接,完善水电市场消纳协调机制,按照全国电力统一优化配置原则,落实西南水电消纳市场。目前,澜沧江上游水电特高压直流输变电工程、川渝第三通道、雅中特高压直流输变电工程都在加快建设中,水电项目将依托特高压电网,提高水电跨省区外送能力,保障四川、云南水电电力电量大规模外送。 据水电水利规划设计总院副总工程师钱钢粮透露,为解决西南弃水问题,相关能源规划重点课题已经展开,课题组将研究如何在水能资源富集区域,建立与水电为主电源结构相适应的,促进水电优先消纳的调度运行管理模式。流域水电的优化调度模型,川、滇等周边省区水电的枯平丰调节调度,西南地区水火的平衡调度,跨流域、跨区域多种电源的统筹优化调度等方向的探索都将深入展开。 相比其他可再生能源发电,水电发电具有发电容量效用高、运行成本相对较低的比较优势,在严格控制电源总开工规模的情况下,科学有序发展水电项目,将为拉动和稳定经济增长、促进电力结构绿色转型和低碳发展、保障电力中长期安全经济供应发挥作用。

习近平总书记在庆祝改革开放40周年大会上强调,要加强生态文明建设,牢固树立绿水青山就是金山银山的理念,形成绿色发展方式和生活方式,把我们伟大祖国建设得更加美丽,让人民生活在天更蓝、山更绿、水更清的优美环境中。

而建设燃油燃气电站做调峰电源的成本较高,风光储能电站不仅成本高昂,而且在技术上还不够成熟,储能容量又太小。

抽水蓄能电站具有启动灵活、调节速度快的优势,运行可靠且较为经济的调峰电源与储能装置,是构建清洁低碳、安全稳定、经济高效的现代电力系统的重要组成部分。

分析人士表示,风电并网装机的快速增加,亟需加快调峰电源的建设,例如抽水蓄能电站建设、燃油燃气电站建设,这些电站的出力比较灵活,能够适时调整适应电网保证平稳负荷的要求。

抽水蓄能电站是通过把低处的水抽到高处来蓄集能量,待电力系统需要时再发电的水电站。它把电网负荷低谷时多余的电能转化为水的势能储存起来,在负荷高峰时将水的势能转化为电能,实现了电能的有效存储,并将电能在时间上重新分配,有效调节了电力系统生产、供应、使用之间的动态平衡。

国网能源研究院副院长蒋莉萍表示,随着我国风电、光伏等可再生能源装机的快速攀升,配套调峰电源建设和电网建设都必须跟上,这意味着电网的综合运行成本将大幅提升,进而电价也有进一步提升的可能。