青海(hai)清潔能源(yuan)資(zi)源(yuan)豐(feng)富(fu)(fu)。水力(li)資(zi)源(yuan)是西北最富(fu)(fu)集的(de)資(zi)源(yuan),理論(lun)蘊藏量(liang)(liang)2187萬千瓦(wa)(wa);太陽能可開發(fa)量(liang)(liang)超(chao)過(guo)30億(yi)千瓦(wa)(wa),相(xiang)當于134個三峽(xia)電站;風能可開發(fa)量(liang)(liang)超(chao)過(guo)7500萬千瓦(wa)(wa),且有近10萬平(ping)方(fang)公里荒漠戈(ge)壁(bi)可供裝機(ji),綜合開發(fa)條件居(ju)全國首位。
隨(sui)著新(xin)能源(yuan)的(de)迅速發(fa)展和并網(wang)(wang)(wang)(wang)比例(li)的(de)不斷(duan)提高(gao),國(guo)(guo)網(wang)(wang)(wang)(wang)青(qing)海(hai)電力持(chi)續開展相關(guan)技(ji)術創(chuang)新(xin),提升電網(wang)(wang)(wang)(wang)高(gao)比例(li)接入新(xin)能源(yuan)時(shi)的(de)安全(quan)穩定運(yun)行水平。國(guo)(guo)網(wang)(wang)(wang)(wang)青(qing)海(hai)省電力公司在青(qing)海(hai)電網(wang)(wang)(wang)(wang)開展了(le)連(lian)續7天(tian)168小(xiao)時(shi)、連(lian)續9天(tian)216小(xiao)時(shi)、連(lian)續15天(tian)360小(xiao)時(shi)的(de)全(quan)清潔(jie)能源(yuan)供電實踐(jian),三次刷新(xin)了(le)電網(wang)(wang)(wang)(wang)全(quan)清潔(jie)能源(yuan)運(yun)行的(de)世界紀錄。2019年(nian),在全(quan)面助力青(qing)海(hai)清潔(jie)能源(yuan)示范(fan)省建設中,更是投資3000余(yu)萬(wan)元集中突破核心(xin)、短板技(ji)術。期間,由國(guo)(guo)網(wang)(wang)(wang)(wang)青(qing)海(hai)電力牽頭的(de)“全(quan)清潔(jie)能源(yuan)供電(青(qing)海(hai)綠電實踐(jian))關(guan)鍵(jian)技(ji)術及應用”獲(huo)得2019年(nian)度青(qing)海(hai)省科學技(ji)術進步(bu)一等獎。
優化調控最大化消納新能源
“十(shi)三五”以來,青海(hai)大(da)規模風光發(fa)電(dian)機組(zu)并網(wang)對(dui)傳統(tong)電(dian)力(li)調(diao)度控制系統(tong)帶來的(de)(de)挑戰日(ri)益凸(tu)顯。“要提(ti)高電(dian)網(wang)新(xin)能(neng)(neng)源消納能(neng)(neng)力(li),核(he)心(xin)就是采用(yong)更智能(neng)(neng)的(de)(de)決策方法和調(diao)控技術,減少新(xin)能(neng)(neng)源發(fa)電(dian)的(de)(de)不(bu)確定性因(yin)素,達到(dao)發(fa)電(dian)企業和電(dian)網(wang)企業利益最(zui)優,實現清潔能(neng)(neng)源最(zui)大(da)化消納。”國網(wang)青海(hai)電(dian)力(li)調(diao)控中心(xin)水電(dian)新(xin)能(neng)(neng)源處處長李(li)延和說。
2014年,國網青(qing)海電力(li)(li)成立青(qing)海省(sheng)光伏發電并(bing)網技術(shu)重(zhong)點實驗室,主(zhu)攻(gong)并(bing)網技術(shu)瓶頸。期間,科研團隊反復論(lun)證(zheng),強化與電力(li)(li)調度(du)控制中心(xin)縱向協同(tong),對青(qing)海百(bai)余座新(xin)能源(yuan)電站開展并(bing)網測試和數據調研,查閱近(jin)500萬字的國內(nei)外文獻資料,為(wei)確保大規模新(xin)能源(yuan)安全可靠消納奠定了理(li)論(lun)和實證(zheng)基礎。
2016年,項目團隊首次將博弈理論(lun)應用(yong)到(dao)電(dian)力(li)工程領域,將“人-人合(he)作競爭(zheng)格(ge)局(ju)”轉化(hua)為(wei)“人-自然合(he)作競爭(zheng)格(ge)局(ju)”,將清潔能源消納(na)難題轉化(hua)為(wei)傳統數學規劃求(qiu)解,通過Nash均衡原理保證(zheng)了發電(dian)企業(ye)、電(dian)網企業(ye)等參與方效益最優,為(wei)智能調控提供了決策(ce)參考的(de)理論(lun)依據,并創(chuang)立基于工程博弈論(lun)的(de)電(dian)力(li)系統優化(hua)決策(ce)方法體系。
青海清潔能(neng)源發(fa)展(zhan)必(bi)須走集(ji)中式大規模開發(fa)之(zhi)路(lu),在滿足本省高質量用電(dian)的同時(shi),實施大規模外送(song)。世(shi)界首條專門輸送(song)清潔能(neng)源的青海—河南(nan)±800千伏特高壓直流輸電(dian)線路(lu)工(gong)程(cheng)的通電(dian)運行(xing),有(you)力推動青海兩(liang)個千萬千瓦級新能(neng)源基地集(ji)約化開發(fa)建設和(he)大規模外送(song),提高西北(bei)地區可再生能(neng)源整(zheng)體外送(song)消納水平。
清潔能源實踐為全世界貢獻“青海智慧”
針對青海偏遠地(di)(di)區電(dian)熱(re)供(gong)(gong)應短(duan)缺(que)問題(ti)(ti),國網(wang)青海省電(dian)力公司開展了“偏遠地(di)(di)區新一代能(neng)(neng)源供(gong)(gong)給系(xi)(xi)(xi)統示范研究(jiu)(jiu)”等專題(ti)(ti)研究(jiu)(jiu)。項目研究(jiu)(jiu)結合熱(re)電(dian)聯供(gong)(gong)發展趨勢,綜合利用(yong)(yong)新能(neng)(neng)源分(fen)布式(shi)發電(dian)、儲(chu)能(neng)(neng)、產熱(re)、儲(chu)熱(re)的(de)(de)(de)先進技術(shu),開展偏遠地(di)(di)區熱(re)電(dian)聯供(gong)(gong)系(xi)(xi)(xi)統設計(ji)、規劃、建設方面的(de)(de)(de)技術(shu)攻關(guan),有(you)效地(di)(di)集成供(gong)(gong)電(dian)-供(gong)(gong)熱(re)-儲(chu)能(neng)(neng)-儲(chu)熱(re)等分(fen)散子系(xi)(xi)(xi)統,解決新能(neng)(neng)源電(dian)熱(re)供(gong)(gong)給系(xi)(xi)(xi)統的(de)(de)(de)系(xi)(xi)(xi)統規劃、系(xi)(xi)(xi)統運行及(ji)能(neng)(neng)量綜合利用(yong)(yong)等現有(you)的(de)(de)(de)關(guan)鍵難(nan)題(ti)(ti),保障了偏遠地(di)(di)區能(neng)(neng)源供(gong)(gong)給系(xi)(xi)(xi)統在極端天氣下的(de)(de)(de)高(gao)品質供(gong)(gong)電(dian)、供(gong)(gong)熱(re),為實質性解決青海偏遠地(di)(di)區用(yong)(yong)戶的(de)(de)(de)生活需求提供(gong)(gong)技術(shu)支(zhi)撐。
與此同時(shi),青海農牧區(qu)分(fen)(fen)布廣(guang)泛,負荷分(fen)(fen)散,供電(dian)半(ban)徑長,為了解決高(gao)海拔(ba)負荷稀疏地區(qu)電(dian)能質量這一問題,國網青海省(sheng)電(dian)力(li)公(gong)司開展了“10千伏配網供電(dian)半(ban)徑延伸和(he)電(dian)能質量提升新技術”科研攻關。
“在確保用(yong)戶用(yong)電(dian)(dian)(dian)質量(liang)的(de)情況(kuang)下,有(you)效(xiao)地將供(gong)電(dian)(dian)(dian)半(ban)徑延長至(zhi)現有(you)供(gong)電(dian)(dian)(dian)半(ban)徑的(de)1至(zhi)2倍,為負荷(he)稀(xi)疏地區的(de)電(dian)(dian)(dian)網(wang)建設節約了(le)大(da)量(liang)投資(zi)。研(yan)究成果最大(da)限(xian)度地開發輸電(dian)(dian)(dian)線路(lu)的(de)極限(xian)輸電(dian)(dian)(dian)能力,延長單個變電(dian)(dian)(dian)站(zhan)供(gong)電(dian)(dian)(dian)半(ban)徑至(zhi)200公(gong)里以上(shang),為高海拔農牧區電(dian)(dian)(dian)網(wang)建設和改造升級(ji)提供(gong)了(le)新(xin)的(de)思路(lu)和方法。目前,相關成果已經(jing)被推薦與國(guo)外開展技術交(jiao)流(liu)。”國(guo)網(wang)果洛供(gong)電(dian)(dian)(dian)公(gong)司副總經(jing)理馬麗山介紹(shao)。
一(yi)批批技術含量與經濟效益雙高的新能源(yuan)(yuan)項目在青(qing)海省落地,青(qing)海的清潔(jie)能源(yuan)(yuan)實踐不(bu)僅推動青(qing)海省經濟社會發展,而且向全國乃至世界的能源(yuan)(yuan)轉(zhuan)型提供(gong)了(le)“青(qing)海方案(an)”,貢獻了(le)“青(qing)海智慧”。
技術支撐青海屢創世界紀錄
“全清潔(jie)能(neng)(neng)源(yuan)供電(dian)(青(qing)海(hai)綠(lv)(lv)電(dian)實(shi)踐)關鍵技(ji)術(shu)及應用”項目(mu)成果在青(qing)海(hai)電(dian)網(wang)調控中心及數(shu)百個電(dian)站全面推廣應用,青(qing)海(hai)電(dian)網(wang)連續三年開展了綠(lv)(lv)電(dian)7日、9日、15日的(de)全清潔(jie)能(neng)(neng)源(yuan)供電(dian)實(shi)踐,實(shi)現(xian)了綠(lv)(lv)電(dian)期間100%清潔(jie)能(neng)(neng)源(yuan)供電(dian),電(dian)網(wang)保持安全穩(wen)定運(yun)行,且風光電(dian)量占比達到34.7%,不斷刷新了電(dian)網(wang)全清潔(jie)能(neng)(neng)源(yuan)運(yun)行的(de)世界紀錄。
成果的(de)應(ying)用保(bao)障(zhang)了(le)青(qing)海(hai)(hai)(hai)(hai)電網在(zai)風光裝機(ji)占比遠(yuan)大于全國(guo)平均水平的(de)情況下,光伏發(fa)電利用小時數較全國(guo)平均水平高(gao)31%,有力支撐了(le)青(qing)海(hai)(hai)(hai)(hai)省光伏發(fa)展的(de)領先地位。此外(wai),成果的(de)應(ying)用為青(qing)海(hai)(hai)(hai)(hai)打造國(guo)內最大的(de)太陽能(neng)產業集群奠定(ding)基(ji)礎,支撐了(le)青(qing)海(hai)(hai)(hai)(hai)地區(qu)光伏產業的(de)良好(hao)健康(kang)快(kuai)速發(fa)展,保(bao)障(zhang)了(le)光伏資源(yuan)的(de)有效(xiao)利用,項目(mu)實施提升青(qing)海(hai)(hai)(hai)(hai)新能(neng)源(yuan)發(fa)電產業利用效(xiao)率4%,近三(san)年增加風光消納(na)15.92億千瓦時,直接(jie)、間接(jie)效(xiao)益和(he)節(jie)能(neng)減排(pai)效(xiao)益顯著。
經過多年(nian)創(chuang)新研究,目(mu)前,項(xiang)(xiang)目(mu)獲授權發(fa)明專(zhuan)利14項(xiang)(xiang),發(fa)表學術論文28篇,出版專(zhuan)著2部,發(fa)布國家標準(zhun)(zhun)1項(xiang)(xiang)、行(xing)業標準(zhun)(zhun)1項(xiang)(xiang)。