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柔性直流”开启可再生能源智能外送新途径

时间:2018-12-27 11:47:17  来源:  作者:

 

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。
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。
近年来,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。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。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,可实现多种能源灵活交互,提升可再生能源利用效率。
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% 。
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,在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。
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。
 
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