在(zai)國(guo)家大(da)(da)力推進(jin)雙碳目標實現,全面推進(jin)以沙漠、戈壁、荒漠地(di)區為(wei)重點的大(da)(da)型風(feng)電光伏基地(di)的大(da)(da)背(bei)景下,“光熱儲能+”多能互補一體化開發(fa)正在(zai)成為(wei)新(xin)能源基地(di)開發(fa)新(xin)的建(jian)設模式,光熱發(fa)電迎來新(xin)一波發(fa)展(zhan)熱潮。
中國電(dian)(dian)力工程顧問集(ji)團西北電(dian)(dian)力設(she)計(ji)(ji)院(yuan)有限(xian)公(gong)司(si)(簡稱西北院(yuan))在(zai)光熱發電(dian)(dian)領(ling)域(yu)保(bao)持技術研發和工程設(she)計(ji)(ji)能力全國領(ling)先優勢,形成了(le)一批具有核(he)心(xin)競(jing)爭(zheng)力的(de)科技創新成果,具備光熱發電(dian)(dian)項(xiang)目投(tou)融資、設(she)計(ji)(ji)、建設(she)、運營一體化全產業(ye)鏈服務(wu)的(de)實力。是(shi)多個商業(ye)運行項(xiang)目的(de)設(she)計(ji)(ji)單位,技術路(lu)線覆(fu)蓋(gai)槽式、菲涅耳、塔(ta)式等(deng)。
不忘初心、砥礪(li)前行!在(zai)國(guo)家第一批太(tai)陽能(neng)(neng)(neng)(neng)熱發電(dian)示范項(xiang)(xiang)目實施后,西北(bei)院積極推動儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)型光熱發電(dian)在(zai)“光熱儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)+”新能(neng)(neng)(neng)(neng)源基地中(zhong)應用工(gong)作,開展了(le)以海西州多能(neng)(neng)(neng)(neng)互(hu)補(bu)集(ji)成優化示范工(gong)程為代表(biao)的(de)、遍布西北(bei)多省(sheng),多區域的(de)“光熱儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)+”示范項(xiang)(xiang)目。同時繼續加大(da)科(ke)研攻(gong)關投入,具有(you)專有(you)技術的(de)大(da)開口槽式集(ji)熱器(qi)產品已完成小規(gui)模運行。作為主編方(fang)完成了(le)《塔式太(tai)陽能(neng)(neng)(neng)(neng)熱發電(dian)廠集(ji)熱系統設計規(gui)范》等多項(xiang)(xiang)國(guo)家、行業標準(zhun)的(de)編制。
1推動甘肅“光熱儲能+”示范項目實施
自2021年初,西北(bei)院與甘(gan)肅省(sheng)(sheng)各級地方政府、投資企業共同研究探索”光(guang)熱(re)+風光(guang)電(dian)"配(pei)比,率先推(tui)出(chu)“光(guang)熱(re)+”實(shi)施方案,積極(ji)推(tui)進光(guang)熱(re)發電(dian)與風光(guang)電(dian)協同發展(zhan),直接促成(cheng)甘(gan)肅省(sheng)(sheng)首批4個總(zong)裝機規(gui)模285萬千瓦“光(guang)熱(re)+風光(guang)電(dian)”一體化(hua)項(xiang)目(mu)獲得示范,為全國多省(sheng)(sheng)份大(da)規(gui)模發展(zhan)“光(guang)熱(re)+風光(guang)電(dian)”奠定堅實(shi)基礎。
目(mu)前(qian),西北院正在參與(yu)“玉門(men)10萬(wan)千(qian)(qian)(qian)瓦光(guang)熱+40萬(wan)千(qian)(qian)(qian)瓦光(guang)伏(fu)+20萬(wan)千(qian)(qian)(qian)瓦風電項(xiang)目(mu)”,“敦煌市10萬(wan)千(qian)(qian)(qian)瓦光(guang)熱+60萬(wan)千(qian)(qian)(qian)瓦光(guang)伏(fu)項(xiang)目(mu)”,“瓜州縣10萬(wan)千(qian)(qian)(qian)瓦光(guang)熱+20萬(wan)千(qian)(qian)(qian)瓦光(guang)伏(fu)項(xiang)目(mu)+40萬(wan)千(qian)(qian)(qian)瓦風電項(xiang)目(mu)”建設(she)工(gong)作,爭(zheng)取早日將(jiang)甘肅“光(guang)熱+”新能源藍(lan)圖(tu)設(she)想(xiang)變為現實。
2助力新疆配套儲能路徑推進
2022年(nian)3月(yue),新疆自(zi)治(zhi)區發(fa)改委發(fa)布《服務推(tui)進(jin)自(zi)治(zhi)區大型風電光伏基(ji)地(di)建設(she)操作(zuo)指(zhi)引(yin)(1.0版)》。該操作(zuo)指(zhi)引(yin)提出鼓勵光伏與儲(chu)熱(re)型光熱(re)發(fa)電以9:1規(gui)模配置,開展(zhan)市(shi)場(chang)化(hua)并網(wang)新能源項(xiang)目建設(she)。
西北(bei)院承擔新(xin)疆電力規(gui)(gui)劃(hua)研究中心職能(neng),分別為(wei)自治區(qu)和哈密市編(bian)制了(le)(le)太(tai)陽能(neng)熱(re)發電規(gui)(gui)劃(hua),在(zai)哈密市參(can)股建(jian)成了(le)(le)全國首批、新(xin)疆唯(wei)一的(de)熔鹽塔式國家光熱(re)發電示范項(xiang)目。依托在(zai)疆光熱(re)以及風電、光伏(fu)規(gui)(gui)劃(hua)優勢,自主并引導企業申報(bao)了(le)(le)多(duo)個“光熱(re)儲能(neng)+”項(xiang)目。示范項(xiang)目申報(bao)中嚴格(ge)落(luo)(luo)實(shi)場(chang)址建(jian)設條件,落(luo)(luo)實(shi)電網接入及消納條件。
通過(guo)新能源出(chu)力(li)特性分析、光熱調峰(feng)能力(li)及電加熱方案(an)研究,提出(chu)最優的(de)(de)裝機配比(bi),使新能源利用率保(bao)持(chi)在(zai)合(he)理水平(ping),基本不新增系統調峰(feng)壓(ya)力(li)。探索(suo)出(chu)了一條創(chuang)新引領、網(wang)源協(xie)調、多能互補的(de)(de)新能源發展與消納(na)的(de)(de)新途徑(jing),是對(dui)保(bao)障性并網(wang)規模外的(de)(de)市場化并網(wang)模式的(de)(de)創(chuang)新示范(fan)。
3鹽湖提鋰項目綜合能源供應方案實踐
鋰是(shi)做動力(li)電池重要的(de)(de)原料(liao),是(shi)構建(jian)新型(xing)電力(li)系統的(de)(de)重要基礎材(cai)料(liao),近年來在(zai)新型(xing)能源(yuan)材(cai)料(liao)領域的(de)(de)應(ying)用受(shou)到高度關注。我國超80%的(de)(de)鋰資源(yuan)分(fen)布在(zai)鹽湖中,由于開發環(huan)境偏遠、惡劣,能源(yuan)供應(ying)條(tiao)件受(shou)限、成(cheng)本高等因素,限制了鹽湖提鋰項(xiang)目的(de)(de)開發、實施。
西北院(yuan)針對鹽湖所處地(di)區的環(huan)境特點(dian)和鹽湖提鋰(li)項目的能源需求,結合(he)長期以來在(zai)新能源發電(dian)(光伏、風電(dian))、光熱發電(dian)、大規模(mo)熔鹽儲熱、電(dian)化學儲能、區域(yu)微電(dian)網建設等(deng)領(ling)域(yu)的研(yan)究(jiu)和建設經驗(yan),提出了一體化的綜合(he)能源供應解(jie)決(jue)方案。
通過系統優化分析,配置合(he)理的(de)光(guang)伏發電(dian)(dian)、風力(li)發電(dian)(dian)、光(guang)熱(re)(re)發電(dian)(dian)、電(dian)(dian)加熱(re)(re)器(qi)、熔鹽(yan)儲(chu)熱(re)(re)、電(dian)(dian)化學儲(chu)能、區域微電(dian)(dian)網等設施,實現鹽(yan)湖提鋰項(xiang)目的(de)電(dian)(dian)力(li)、蒸汽等能源安全(quan)、獨立、綠色供應,降(jiang)低綜合(he)供能成(cheng)本(ben),推動(dong)產業發展,助力(li)“雙(shuang)碳”目標的(de)實現。
4加強科研投入產品轉化初顯成效
研究表(biao)明(ming),大(da)(da)開(kai)(kai)(kai)口(kou)槽式集熱(re)器能夠提高光熱(re)系統效率,降(jiang)低工(gong)程造價(jia)。開(kai)(kai)(kai)發(fa)(fa)大(da)(da)開(kai)(kai)(kai)口(kou)槽式集熱(re)器是(shi)槽式光熱(re)技術發(fa)(fa)展(zhan)的(de)重要方(fang)向,已被(bei)列入國家發(fa)(fa)改委(wei)2020年底頒布的(de)綠色產(chan)業發(fa)(fa)展(zhan)目錄中。
西北院(yuan)于(yu)2018年5月向(xiang)中(zhong)國(guo)(guo)可再(zai)生能(neng)(neng)源規(gui)模化(hua)(hua)發(fa)展項(xiang)目(mu)管理辦公室(shi)申(shen)請(qing)了世(shi)界銀行中(zhong)國(guo)(guo)可再(zai)生能(neng)(neng)源規(gui)模化(hua)(hua)發(fa)展項(xiang)目(mu)資(zi)助基(ji)金。隨(sui)后(hou),國(guo)(guo)家能(neng)(neng)源局(ju)通過(guo)中(zhong)國(guo)(guo)可再(zai)生能(neng)(neng)源規(gui)模化(hua)(hua)項(xiang)目(mu)管理辦公室(shi)與中(zhong)國(guo)(guo)能(neng)(neng)建(jian)西北院(yuan)達成協議,啟動了新(xin)型大開口槽式集熱器開發(fa)項(xiang)目(mu)。
該研究成果(guo)成功列入國家能(neng)源(yuan)局管理的“2021年(nian)度能(neng)源(yuan)領域首(shou)臺(套)重(zhong)大技術(shu)裝備項目”清單;同時初步入選(xuan)能(neng)源(yuan)領域首(shou)臺(套)重(zhong)大技術(shu)裝備名錄(lu)。
通過(guo)大開口槽(cao)式集(ji)熱(re)器的(de)(de)成功開發(fa),西北院在國(guo)內同行業中的(de)(de)差異化(hua)競爭力進一步加強,同時,技術團隊(dui)積(ji)累(lei)了豐富的(de)(de)光熱(re)關鍵設(she)備開發(fa)經(jing)驗,今后能夠更好地(di)助力我國(guo)光熱(re)行業的(de)(de)轉型(xing)升級(ji)和創(chuang)新(xin)發(fa)展。
針對光熱(re)電(dian)站儀(yi)控(kong)部分核(he)心技術,西北院(yuan)開展了(le)(le)(le)全方(fang)(fang)位的(de)研(yan)(yan)究和開發(fa)工作,在儀(yi)控(kong)系統(tong)設(she)計(ji)(ji)、鏡場(chang)(chang)/集(ji)熱(re)場(chang)(chang)配電(dian)及(ji)(ji)其網絡規(gui)劃(hua)、控(kong)制方(fang)(fang)案設(she)計(ji)(ji)及(ji)(ji)調試等方(fang)(fang)面(mian)取得了(le)(le)(le)喜人的(de)成果(guo),開發(fa)了(le)(le)(le)鏡場(chang)(chang)/集(ji)熱(re)場(chang)(chang)控(kong)制裝置、光熱(re)電(dian)站仿真(zhen)系統(tong)等,開創了(le)(le)(le)電(dian)力設(she)計(ji)(ji)院(yuan)在光熱(re)行(xing)業(ye)裝備制造(zao)研(yan)(yan)發(fa)的(de)先河。牽(qian)頭(tou)或(huo)參與制定(ding)了(le)(le)(le)多部光熱(re)電(dian)站儀(yi)控(kong)方(fang)(fang)面(mian)的(de)國家標準(zhun)、行(xing)業(ye)標準(zhun)、團體(ti)標準(zhun),申報(bao)授權專(zhuan)利多項(xiang),各(ge)類相(xiang)關(guan)成果(guo)獲規(gui)劃(hua)設(she)計(ji)(ji)集(ji)團、能建集(ji)團及(ji)(ji)行(xing)業(ye)級科(ke)技進(jin)步獎十多項(xiang)。
5“風光(熱)儲”一體化智慧調控
西北(bei)院負責(ze)設(she)計完成了海西州多(duo)能(neng)(neng)互補集(ji)成優化(hua)示范工(gong)程,同時主(zhu)導多(duo)個新(xin)能(neng)(neng)源基(ji)地(di)智(zhi)能(neng)(neng)化(hua)集(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)控制(zhi)系(xi)統的(de)規劃(hua)設(she)計工(gong)作,通過一體化(hua)調度控制(zhi)及智(zhi)能(neng)(neng)集(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)控制(zhi)系(xi)統的(de)規劃(hua)實(shi)施,有效降(jiang)低風電光伏棄電率,實(shi)現多(duo)能(neng)(neng)互補電站的(de)平(ping)滑出力和電網調度的(de)削峰填谷,為實(shi)現“無人(ren)值班(ban),少(shao)人(ren)值守,集(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)監(jian)控、智(zhi)慧運維”的(de)智(zhi)慧新(xin)能(neng)(neng)源基(ji)地(di)項目提供(gong)全方(fang)位的(de)解決方(fang)案。
海西州多(duo)能互補一體化調控中心-絲(si)路明(ming)珠
近(jin)年來,西北院技術(shu)團隊積極投(tou)身多(duo)能(neng)(neng)互(hu)(hu)補(bu)(bu)一(yi)體(ti)化電源容量配比(bi)優化、調度(du)(du)運行控(kong)制策略、模擬(ni)一(yi)體(ti)化調度(du)(du)運行、新能(neng)(neng)源智能(neng)(neng)巡檢、設備狀態檢修等方面的(de)研究和工程實踐,積累了雄(xiong)厚的(de)技術(shu)實力及(ji)工程經驗。通過(guo)多(duo)能(neng)(neng)互(hu)(hu)補(bu)(bu)一(yi)體(ti)化調度(du)(du)控(kong)制,實現多(duo)能(neng)(neng)互(hu)(hu)補(bu)(bu)一(yi)體(ti)化電站的(de)統一(yi)調度(du)(du)、控(kong)制、監視、診斷和運營管理,提(ti)高光伏、風電等電源消納能(neng)(neng)力,解決新能(neng)(neng)源基地大規模開發遇到(dao)的(de)限電瓶頸(jing)。
同時,西(xi)北院積極承擔了中國能(neng)建集團揭榜掛帥榜單“大(da)(da)型(xing)光熱儲能(neng)電(dian)(dian)站在多能(neng)互補一體(ti)(ti)化新(xin)(xin)能(neng)源基(ji)地中的(de)(de)應用研(yan)究”及中電(dian)(dian)工程(cheng)“儲能(neng)型(xing)太陽能(neng)熱發電(dian)(dian)在促(cu)進新(xin)(xin)能(neng)源消納中的(de)(de)應用研(yan)究”等重大(da)(da)關(guan)鍵課(ke)(ke)題的(de)(de)研(yan)究工作。通過課(ke)(ke)題研(yan)究積極總結工程(cheng)設(she)計經驗,創新(xin)(xin)設(she)計成果(guo),助力多能(neng)互補一體(ti)(ti)化新(xin)(xin)能(neng)源基(ji)地的(de)(de)開(kai)發,為構建以新(xin)(xin)能(neng)源為主體(ti)(ti)的(de)(de)新(xin)(xin)型(xing)電(dian)(dian)力系統提供解決方案。