從高空俯瞰內蒙古高原這片廣袤大地,峰巒起伏處,風機錯落林立;山梁溝峁間,光伏板綿密鋪陳;晾水塔上空,裊裊白汽升騰而起。
“風光火”三種電力能源,在內蒙古大唐國際托克托發電有限責任公司500kV升壓站這個送出樞紐通道內交融匯聚、打捆外送點亮400多公里外的首都萬家燈火,為城市清潔、高效、可持續發展提供不竭動能。
記者了解到,內蒙古大唐國際托克托發電有限責任公司作為世界在役最大火力發電廠,承擔了首都地區四分之一的社會用電量,是保障首都電力供應的“壓艙石”。從投產至今,累計為京津唐電網輸送電量已超過5459億千瓦時。
日夜不輟,提出可靠解決方案
2024年8月,中共中央、國務院印發《關于加快經濟社會發展全面綠色轉型的意見》指出,“加強清潔能源基地、調節性資源和輸電通道在規模能力、空間布局、建設節奏等方面的銜接協同”。大唐托克托發電公司積極落實國家戰略部署,在堅守火電陣地的同時,通過技術創新和產業升級,加速開發風能、太陽能等清潔能源,構建起多元化、新型化能源供應體系。一幅千萬千瓦級“風光火熱儲”綜合能源示范基地的宏偉畫卷正在徐徐鋪展。
風能和太陽能作為清潔能源,具有可再生的優勢。風力、光照資源充足時優先輸送綠電,大幅削減碳排放,以清潔電力驅動產業升級;而火電憑借其穩定可靠的供電特性,在風能、太陽能出力不足時發揮兜底作用,撫平“風光”間歇性、波動性短板,確保電力送出穩定、可靠。采用“風光火”打捆外送,創新了新時代能源開發新模式,為新能源應用提供了新思路、新實踐。
然而,可行之路并非坦途,難題接踵而至。風光資源的不穩定性,使得發電要“看天吃飯”,時有時無、忽高忽低,頻率電壓波動頻繁,和火電的特性迥異。這給電網接納、調度帶來了極大挑戰。
為了保證新能源電力如期安全并網發電,大唐托克托發電公司發電部副主任張天保和科研團隊日夜不輟、深入研討,解決一個又一個從未見過的“攔路虎”。會議室的墻上,密密麻麻的圖紙掛滿四周,辦公桌上,堆積如山的文件寫滿方案,一旁的泡面、礦泉水、行軍床,無聲地訴說著時間緊迫。
“針對‘風光火’打捆外送中的一系列技術難關,我們聯合科研團隊展開攻堅,研究出大型多能互補能源基地風光火儲耦合系統無功資源綜合控制技術,提出新能源多場站串接并網的主從式控制、場站間無功環流抑制控制、新能源場站內快速電壓控制等技術方案。這些技術方案在項目中調試應用后,取得了可喜的成績?!睆執毂Uf道。
協同發展,做強國家能源基地
方案的提出,給問題的解決打開了一扇門。但要想真正實現“風光火”打捆外送,還需要進一步的探索與努力。
面對新能源接入電網引發的復雜暫態穩定性問題,科研團隊搭建起大規模機電暫態-電磁暫態多時間尺度仿真模型,研究“風光火”的打捆外送下各種過電壓風險的邊界條件,提升了電網應對復雜工況的能力。
同時,科研人員對各個新能源場站電能質量的諧波電流、諧波電壓、電壓波動、電壓閃變、電壓不平衡等關鍵指標進行評估,配置相關濾波設備,確保諧波電流分量不超過標準要求,為用戶提供穩定可靠高質量的電能,保障用電設備安全高效運行。
針對多因素復雜耦合寬頻振蕩易引發電力系統傳輸穩定性失衡與能源輸送效率大幅度降低這個最大瓶頸,科研團隊經過數百萬余次理論分析、大數據分析、技術經濟分析、試驗測試、模擬仿真、集成優化,創造性地利用阻塞濾波器破解難題。這一創新成果有力促進新能源電力與火電共生互補、協同發展,為“風光火”打捆外送工程提供了堅實的技術支撐。
2024年9月30日,隨著大唐清水河風電項目最后一臺風機順利并網,大唐蒙西托克托200萬千瓦新能源外送項目實現全容量并網發電。該項目是內蒙古地區第一批以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點的大型風電光伏基地之一,每年可生產綠電41億千瓦時以上,節約標煤超過143萬噸,減少二氧化碳排放超過350萬噸。
大唐托克托發電公司規劃發展部主任韓強介紹,“打捆外送技術的突破讓大唐蒙西托克托200萬千瓦新能源外送一期項目實現全容量并網發電,也為外送二期 150萬千瓦光伏基地項目落地奠定技術基礎。我們將持續聚焦新能源和傳統能源的協同發展,提升能源送出‘綠電’占比和系統穩定性?!?/div>
風光無限,綠能驅動世界;火電有情,光明照亮萬家。
如今,“風光火”打捆外送已跨越重重阻礙,從藍圖落地為現實,化作輸電“高速路”上的奔騰綠能,源源不斷送向首都北京?!罢雇磥恚筇仆锌送邪l電公司將繼續踐行綠色發展理念,不斷創新進取,為內蒙古地區推動傳統能源產業轉型升級、大力發展綠色能源、做大做強國家重要能源基地書寫新的篇章!”張天保表示。
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