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未来3~5年,国网青海电力将围绕“源网荷储数碳”六个方面等领域开展关键核心技术攻关

作者:特约记者 常秉玉 来源:能源评论杂志 发布时间:2024-12-26 浏览:

中国储能网讯:加快青海电力系统“双高”运行规律研究,规范开展新能源集群短路比评估;开展构网型设备运行特性评估,提升对青海电力系统各类元件及系统整体稳定特性认知;加快提升电力电子设备精细化建模水平,开展多类型支撑调节资源协同规划……10月22日,国网青海电力在2024年度第四季度工作会议上,提出一系列旨在加快推进科技创新、科学构建新型电力系统的有力举措,持续推动科技创新迸发活力,打造服务能源清洁转型的青海样板。

作为全国重要的新能源基地,青海省一直致力于探索具有青海特色的清洁能源发展之路,通过清洁能源规模化、基地化发展,打造国家清洁能源产业高地。“十三五”期间,国网青海电力保障全省新能源装机年均增速超过25%,装机规模扩大了5倍。今年以来,青海新能源发电量占比超48%,以新能源为主体的新型电力系统特征更加明显,非水可再生能源消纳权重位居全国第一,青海电网已初步具备新型电力系统形态,为青海能源清洁转型取得明显成效提供了支持。

瞄准关键赛道 研发硬核技术

在青海省从“地理高地”向“清洁能源产业高地”迈进的进程中,青海新能源发展如火如荼,但同时也带来了电源结构、网源时空、生产消纳、储能周期、价值价格等“五个错配”的难题。

面对新能源装机容量及发电量占比“双主体、双过半”特性,如何保障新能源大规模高比例并网消纳、如何确保大电网安全稳定运行、如何在能源转型实践中打造出青海特色……国网青海电力主动迎接挑战,扛牢“一地一链”责任,坚持科技创新,瞄准关键赛道加大研发投入,以一系列“硬核”技术破解“卡脖子”难题,攻克了源网荷储协调控制、配网灵活控制等一批技术难题,持续提升科技创新能力。

基于新型电力系统发展需求,国网青海电力开展了构网型储能、直流汇集组网、园区级综合能源系统规划运行、电碳协同管理关键技术研究,并特别立项了“支撑新型电力系统构建的新能源友好并网、源荷协同技术及关键装备研究”课题,作为国家电网新型电力系统示范工程配套科研项目。8月9日,该项目通过国网能源院专家组的督导,为后续成果早日落地、促进新能源大规模开发打下了良好基础。

“该项目在电源侧提高了电压支撑水平和新能源友好并网能力,在负荷侧指导用户节能降碳,提升源荷互动水平,从而支撑新型电力系统构建。”国网青海电力经济技术研究院院长李红霞说。该项目自2021年底启动,从源端支撑新能源友好并网、荷侧零碳系统协同规划运行两方面出发,研制了构网型储能阀组样机、大容量直流变压器模块样机,并开发了综合能源系统运行管理平台、电碳协同管理系统。目前,该项目在青海海西地区开展高压直挂式构网型储能示范及50兆瓦光伏直流汇集示范。

瞄准关键赛道,国网青海电力充分调动科研人员的积极性、主动性和创造性,加大“赛马争先”创新平台专项攻关力度,在新能源主动支撑、群集送出等领域开展体系化攻关,高质量推进国网新型储能原创技术策源地重点研究。  

强化创新实践 形成示范效应

作为国家电网公司新型电力系统省级示范区之一,国网青海电力发挥企业创新主体作用,全力构建国家级创新平台、省部级创新中心和公司级创新实验室“三位一体”的协同创新体系,支撑青海省打造国家清洁能源产业高地。一批具有青海特色、引领地区产业发展的重大成果开始发挥作用。

面对青海电网新能源高比例实际,以及新能源高度不确定性、多能互补耦合复杂、电网运行状态多变等特性,电源侧的发电控制和电网侧的调度控制都面临着巨大压力和挑战。国网青海电力开展产学研协同攻关,牵头开展了“高比例新能源电力系统多能互补优化配置与运行关键技术及应用”项目研究。该项目于今年5月顺利通过成果评价,专家组一致评价该成果达到国际领先水平。

自2017年该项目作为国家重点研发计划推进实施以来,国网青海电力科研团队集中攻关,实现了多学科多专业的交叉融合,通过一次次实验,突破了一个个技术难题。“针对新能源不确定性表征难、电源容量配置与多点布局难、实时控制与风险防控难等问题,团队开展了多能源电力系统统一建模、规划设计、互补调度和控制的系统性研究,提出了新能源不确定性表征与多能互补特性分析方法,创新突破了多能互补协调优化配置、互补优化调度与互补协调控制等多项关键技术。”国网青海电科院电网技术中心主任宋锐介绍。

“该项目不仅为推动能源基地多能互补开发与利用、提升新能源消纳能力、带动我国新能源并网运行控制技术升级提供了重要技术支撑,而且建立了高比例新能源多能互补应用典范,形成了可借鉴、可推广的技术成果和实践经验。”国网青海电科院总工程师王生杰说。

经过多年创新研究,目前,该项目已获得发明专利35项,授权软件著作权6项。自2019年起,项目成果已在青海、新疆电网全面应用,并在西北、甘肃、山东、吉林、黑龙江等区域和省级电网的12座多能互补电站进行了推广,支撑了各地电网年度新能源消纳能力评估、可再生能源消纳责任权重测算、电源协调控制等,为促进高比例新能源消纳提供了重要支撑,社会经济效益显著。

2024年,国网青海电力立足于打造能源转型特色实践,加快建设新型电力系统技术创新中心、贵南科研实证基地,聚焦“新能源+储能+调相机”场站级控制、新型储能与负荷调节控制等应用场景,打造一批特色示范工程。

优化创新生态 加快科技自强

新型电力系统建设是推进能源转型的关键内容和重要载体,科技创新是构建新型电力系统的动力和支撑。国网青海电力持续优化创新生态,加快打造优势科技力量,以高水平科技创新推动青海能源清洁绿色转型高质量发展。

“良好的创新生态好比优良的土壤,给创新主体带来了发挥效能的良好环境。”国网青海电力科技部成果处处长钟宪成说,“我们承建全国首家省政府授牌的新型电力系统技术创新中心,联合清华大学、华为公司等单位协同攻关,牵头承担12项国家级、42项省部级重大科技项目,参与制定国家及行业标准22项,科技创新能力显著提高。”

2023年,国网青海电力立足科技创新自强自立,从六个方面制定了20项举措。其中包括“风光储协同主动支撑暂态电压控制技术”等9项牵头国网课题正在有序推进,成功申请青海省氢能产业重大专项,参与国网新型电务系统科技攻关行动计划重大专项2项,牵头的11项成果通过青海省科技厅评价,4项达到国际领先水平;获批国家能源局“赛马争先”创新平台,申报的“大型新能源基地多元储能技术实验室”获批国家电网公司实验室;积极推进创新成果转化应用,累计实现转化收入超过3000万元;扎实开展技术标准创制应用工作,形成4700余项技术标准体系清单;积极强化科研基础管理,建立了科技项目“督导人”机制……国网青海电力通过整合创新资源,有效促进创新链和产业链融合,取得良好成效。

“我们正在建设的是国内新能源占比最高、运行控制最复杂的省域交直流混合大电网。强电网、促消纳,全力服务能源清洁转型任务艰巨。技术创新是破解新能源发展与外送难题的重要手段。”钟宪成说道。未来3~5年,国网青海电力将围绕“源网荷储数碳”六个方面,从清洁低碳能源供应技术、新型电力系统安全控制技术、柔性负荷互动的智能配电网技术、新型储能关键技术研究与应用、电网数智化技术研究与应用、基于能源大数据的双碳技术等领域开展关键核心技术攻关,以高水平科技创新支撑新型电力系统示范区建设,全力打造国家清洁能源产业高地。

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关键字:新能源,储能

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