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福建电力:全力推进一批配—微电网融合发展示范工程建设

作者:林梅妹 陈舒平 林丽平 来源:能源评论•首席能源观 发布时间:2022-07-16 浏览:

中国储能网讯:清新福建,绿色赋能。福建是首个国家生态文明试验区,碳汇资源储备和清洁能源资源丰富,森林覆盖率连续44年位居全国首位,海岸线长度居全国第二,清洁能源资源丰富,风电理论可开发量超2亿千瓦,核电投装容量居全国第二。据统计,2021年福建省清洁能源发电装机、发电量占比分别达到57.95%、48.54%。预计“十四五”时期,新能源发电、微电网、互动式设备将大量接入福建电网,网内将新增风电、光伏发电装机容量共1300万千瓦。

国网福建省电力有限公司(以下简称“福建电力”)深入学习贯彻习近平生态文明思想,立足福建资源禀赋和电源结构特点,以建设“刚柔并济”坚强智能电网为核心载体,提出围绕推动清洁能源优化配置、配—微电网融合发展、系统灵活调节能力建设、市场体制机制建设等4条主线,全面建设新型电力系统省级示范区,重点打造清洁供能、高效用能、能源互联网生态、运行控制技术应用、能源体制机制创新“五个示范”,确保2030年率先基本建成、2045年全面建成新型电力系统省级示范区,主要评价指标全面达到国际领先。

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刚:坚强电网助力优化配置

夏至时节,福清市兴化湾内,碧海蓝天中,一台40层楼高的风机格外醒目。海风呼啸而过,风机叶片徐徐转动,把风能转化为强劲的电能。这是国内首台10兆瓦的海上风电机组,每年可输出4000万千瓦时清洁电能,减少煤炭消耗1.28万吨,减少碳排放3.35万吨。

福建的风能资源丰富,受台湾海峡“狭管效应”的影响,福建风能具有年平均风速大、有效风速时间长的特点,是我国发展海上风能的省份中相关条件唯一可以与北欧相媲美的。在“双碳”目标背景下,大容量集群海上风电和分布式光伏将规模化发展。今年,福建省规划新增风电、光伏装机147.5万千瓦,占新增总装机的30.5%。

要实现“双碳”目标,能源是主战场,电力是主力军,电网是排头兵,大力发展风能、太阳能等新能源是关键。为适应新的发展形势,福建电力提出加快建设坚强智能电网、打造东南能源大枢纽,持续补强“四纵三横”主干电网,促进大电网与分布式电源、微电网融合发展,提升清洁能源大范围优化配置能力,支撑大规模清洁能源并网送出,积极发挥电网枢纽平台作用,助力福建能源绿色低碳转型。

5月29日,闽粤联网换流站(福建侧)500千伏送出工程全线铁塔组立施工圆满完成,闽粤联网工程建设进入最后的攻坚阶段。该工程是福建、广东两省和国家电网、南方电网深化合作的标志性工程,工程建成后,可通过大电网互联更好地保障福建和广东电力可靠供应,提升跨省输送清洁能源能力。

福建电力正通过向南建设闽粤电力联网工程,研究论证向西推进闽赣电力联网、向北推进闽浙特高压环网的可行性,从而促进电力资源在更大范围优化配置。同时,福建电力还积极推进清洁能源外送配套电网工程建设,加快永泰抽水蓄能电站500千伏送出、罗源霍口水电站110千伏送出等10项清洁能源送出工程建设,确保清洁能源发电100%接入。

据统计,2021年,福建电网新增风电并网容量230万千瓦、光伏发电并网容量70万千瓦,分别同比增长109%、133%;福建电网风电、光伏发电量分别达到151亿千瓦时、23亿千瓦时,全省新能源场站发电量全部并网消纳。

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柔:灵活调节保障消纳

5月10日,福州最大屋顶光伏项目——装机总容量为13.55兆瓦的太钢集团宝钢德盛轧线屋顶分布式光伏发电项目正式实现全容量并网,年平均上网电量将达1260万千瓦时,每年可节约标准煤1550吨,减少二氧化碳排放8870吨。

随着新能源快速发展,电力系统技术特征、运行机理发生了深刻变化。新能源发电机组大量替代常规机组,系统频率调节能力明显下降;新能源出力波动性强,风电逆调峰特性加大系统调频压力,难以实时平衡;大规模新能源发电的间歇性特征会给电网安全稳定运行造成冲击。

为适应新能源快速发展的趋势,确保新型电力系统平衡模式从实时平衡向非完全实时平衡模式发展,福建电力重点在储能、源网荷储协同控制等方面下功夫,以源网荷储互动与多能互补为支撑,提升系统灵活性调节能力。

福建电力支持多元化储能发展,推进抽水蓄能电站建设、新型储能应用研究,先后完成“海上风电配置储能的经济性分析”“电化学储能深化发展对福建电网影响及应对策略”“促进福建储能电站有序发展”三项储能专题研究,从规划配置、应用场景、商业模式、市场机制、技术经济性等多个方面,为储能工作开展提供技术支撑。

福建电力还与清华大学、西安交通大学、宁德时代共建储能前瞻实验室,统筹推进储能系统全体系试验研究及霞浦储能电站技术实证两大平台建设;组建网源荷储研究团队,以实验室建设、项目研究攻关、工程示范应用为抓手,深耕储能应用方面的关键技术研究。

“双碳”目标下,储能成为应对新能源发电不确定性的重要工具、构建新型电力系统迫切需要的关键支撑,以及推动源网荷储智慧友好互动、提升系统灵活性调节能力、促进清洁能源并网消纳的关键技术措施。

2021年11月,福建电网首个“柔性互联控制”低压户用光伏智慧台区示范工程在福州市长乐区古槐镇湖坂村投运。面积约300平方米、容量33千瓦的光伏发电系统可与配电台区协调互动,实现低压侧分布式光伏发电出力调节。

“低压柔性互联控制系统主要由配电台区智能融合终端、低压物联开关、光伏逆变器三部分组成,充分发挥台区智能融合终端的边缘计算功能,实现分布式光伏与配电网之间的柔性互联,实时灵活控制分布式光伏出力,促进源网荷储协同。”参与系统研究的福建电科院配电能源互联技术专责黄兴华介绍。

福建电力还开展水光蓄储多能协同项目建设,打造多能互补清洁供能调节池,形成多能互补、多能联调、流域互济的发展模式;开展多元源荷储协同控制项目建设,构建源网荷储协同互动的电网运行新形态;建立源网荷储智慧友好互动平台,满足多元分布式电源“即插即用”的需求。

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实:推进配—微电网融合发展

福建电力充分考虑省内各地区、各领域实际情况,统筹9个地市资源禀赋及发展特色,先行先试打造了一批配—微电网融合发展综合示范项目。

在全国最大的大黄鱼养殖基地宁德市三都澳港湾,光伏、风力发电储能供能为上万亩养殖区提供了绿色、低碳、安全的能源保障。“微电网让我们的海上渔排用上了风电和光伏发电,用电功率从柴油发电机的10千瓦增加到了100千瓦,彻底不用担心用电问题啦!”6月20日,宁德市官井洋大黄鱼养殖有限公司副总经理宋向国说。

福建电力源网荷储研究团队成员曾振松介绍,要实现福建省清洁能源大范围优化配置、解决分布式新能源快速发展带来的消纳难等问题,除了打造坚强主网外,还需促进配—微电网融合发展,最终形成新能源、交直流混联大电网与配—微电网融合发展的电网“新形态”,应对新能源发电顶峰能力不足、出力受天气影响较大的问题。

宁德市是全球最大的锂电新能源产业基地和国内领先的新能源整车制造基地,也是福建重要的清洁能源基地。2021年4月,福建电力与宁德市政府签订战略合作协议,共同打造宁德能源互联网示范区,以及东南沿海重要清洁能源、光电储一体化示范等多个基地,推进宁德环三都澳源网荷储互动微电网项目建设。该项目由光伏发电系统、风力发电系统、数字能源管理系统及磷酸铁锂储能电池系统组成,适合多种多能互补场景应用,可实时监测各能源子系统的运行情况,进行源网荷储优化协调控制、多种可再生能源互补和优化管控。

此外,福建电力还打造了漳州龙海和泉州南安整县光伏微网示范项目,通过交流电网与光伏发电系统、充电桩、储能等直流负荷的协同控制和统一管理,构建低压电网能源互联与能源微循环架构,实现配电台区功率的灵活互济和分布式光伏发电高比例消纳。

泉州供电公司选取三个高比例分布式光伏发电接入区域,在南安110千伏龙风变电站供电区试点开展馈线型微电网示范建设,在南安市祥云镇和石狮市黄金海岸沙堤村试点开展台区型微电网示范建设,探索增量分布式电源、储能装置就近接入解决方案,为交、直流负荷就地提供“即插即用”供电模式,实现微电网“自平衡、自调节、自管理”。该公司在国内首次提出馈线型微电网建设理念,建设国内首个以智能融合终端为核心的台区型微电网。

目前,福建电力正全力推进一批配—微电网融合发展示范工程建设,力争形成可复制可推广模式,支撑新型电力系统省级示范区建设。

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