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物联网技术赋能分散式风电

日期:2018-09-14    来源:风电技术

国际风力发电网

2018
09/14
13:43
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关键词: 物联网 分散式风电 风机

导读:

物联网技术赋能分散式风电

◆ “风光产业”加速智能转型 仍存在诸多短板

◆ 上半年我国风电装机“井喷”,山东、江苏领跑全国

◆ 宁夏综合施策解决新能源消纳难题

◆ 张家口可再生能源装机规模3年增长42%

物联网技术赋能分散式风电

适应能源系统转型大势,倒逼能源系统加速转型

分散式风电的崛起已不可逆转。“其原因不仅是大风电基地面临弃风限电情况下的战略转移,更是因为其适应了集中式电力系统向分布式电力系统转型的趋势。”9月3日-5日于湖南株洲举行的2018国际能源物联网技术大会上,风电业内人士说。

跳出风电看风电,除了自身产业结构调整和优化布局的内在要求外,分散式风电也与以分布、互联、智能为特点的未来能源系统高度契合。分散式风电既适应了能源系统转型的大势,同时也倒逼着能源系统加速转型。

顺应能源系统转型大势

作为“信息互联网”向“价值互联网”转变的物理载体,能源物联网是分布式能源、可再生能源和智慧能源系统的集成解决方案。

中国中车总信息师王勇智在会议上表示,自2009年“感知中国”战略提出后,我国的物联网产业就进入了快速发展阶段。近年来,数字化、大数据等元素在能源利用及能源管理领域得到了越来越广泛的关注和应用。中小型风力发电、热电联产、太阳能发电等分布式能源发电量不断增长,迫切需要“智能化”的互联互通,以应对不断变化的能源需求和高效管理。

与会专家表示,能源物联网是将互联网的技术应用到能源系统,把集中式的单向生产者控制的能源系统转变成以分布式为主且与消费者有更多互动的双向能源系统。在这一过程中,伴随着提高可再生能源比重,实现多元能源的有效互联和高效利用。

而分散式风电恰恰是分布式能源系统中最重要的能源品种之一。

据介绍,我国中东南部地区19个省可开发的分散式风电存量达10亿千瓦,目前已经纳入相关规划的分散式风电项目约0.9亿千瓦,开发率不足8%。

“中南部地区的地理环境、土地资源等因素决定了分散式风电将成为与集中式风电共处的一种重要形式。” 中车株洲所分布式风机开发负责人王宝归认为。

适应电网要求也推动电网变革

“能源物联网是未来大能源系统技术体系重构的变革,但当前在具体实物层面还存在一定困难。”中车株洲所总工程师冯江华认为。

在金风科技储能科技公司总经理赵帅央看来,在微网当中所涉及的关键技术,如大数据、区块链等,不同的技术所体现的价值不同,这些技术只有耦合在一起才会形成强大智能的微网和能源物联网。

业内人士告诉记者,目前风电的非技术成本中,电网接入成本占据了重要部分。

与会专家认为,分散式风电等分布式能源,最终将推动能源系统的变革,例如在驱动电网转型方面发挥积极作用。

中车国家变流技术研究中心资深专家佘岳表示,我国电网系统正经历从集中并网、远距离输送到分布式并网、就近消纳的转变,未来将进一步发展到可离网运行的微网阶段。

据介绍,第一个阶段是集中并网阶段。从上世纪60年代开始,集中式的单一供电系统就已初步形成。而风电、光伏等新能源2000年之后才开始大规模发展,因此,最初的新能源并网方式就是集中并入大电网,长距离输送到用户端。这一传统技术成熟可靠,但经济效益相对较低。

“现在我们所处的阶段是第二个阶段,分布式光伏和分散式风电直接接入配电网。” 佘岳表示,“这一阶段的特点是电源侧和负荷侧距离较近,输电能耗较低,系统也相对安全、灵活。但是,目前这种电网系统还不能离网运行,需要并网运行。”

第三阶段则是微电网阶段。其特点是既能够并网运行,也能够离网运行,讲究多能互补, 与储能密切相关。

以分散式风电为代表的分布式能源并网,除了对新能源本身的特殊要求外,对电网的响应速度和谐波补偿能力等也提出了更高要求。因此,在分散式风电和未来电网系统的融合过程中,既有相互适应,也有相互改变。分散式风电在适应电网需要、提升自身性能的同时,也推动着电网系统向更灵活、更智能化转变。

中国科学院院士周孝信说,目前我国发展的第三代电网是主干电网与局域配网、微网相结合的电网,也是以坚强智能电网为核心,以新一代电力系统为基础的能源互联网。其特征正是高比例的可再生能源电力系统;高比例的电子装备电力系统;多能互补的综合能源电力系统;信息物理融合的智能电力系统。电网未来的发展趋势就是要有能力适应分散式风电等大量分布式新能源的接入。

“赋能”分布式风机研发

除了要经历一个长期的与电网艰难的磨合过程外,现阶段,分散式风电的特点也对风机自身提出了特定要求。

“分散式风电一般接入当地的10千伏或者35千伏配电网,由于是弱电网,风机的运行工况以及当地的用电负荷消纳情况会对电网造成较大影响。装机规模会受到当地用电负荷或当地变压器容量的限制。”王宝归说。

分散式风电投资规模小、开发灵活,但开发成本相对较高。由于其大多分布于港口、工业园区等人口密集的地方,对环保和安全提出了更高要求。由于主要面向低风速区,项目分散,面对的环境也复杂多样。同时,也正因为项目分散,对运维要求更高,更需要风机实现智能化。

王宝归认为,基于分散式风电的特性,过去适用于集中式风电的风机不能照搬到分散式风电的应用场景下。而是需要进一步提升和创新,研发出真正适合分散式风电特点的风机。其方向是:成本经济、安全可靠、电网友好、智能运维。

显然,能源物联网时代的到来,也给分布式风机的研发提供了更多可能和更大创新空间。

赵帅央表示,能源物联网不能仅仅为了“联”而“联”,其最终目的,是实现更高效率、更低成本、更安全、更有价值的能源应用。

在业内看来,在能源物联网技术的加持下,分布式风机理应实现更强的适应性、更高的安全性、更融于环境和社区的友好性。(来源:中国能源报)

“风光产业”加速智能转型 仍存在诸多短板

当前,我国新能源产业正在逐渐推进能源生产和消费方式革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系成为我国经济社会转型发展的迫切需要。发展海上风电、光伏发电,对优化能源结构、推动节能减排也有着重要意义,可以实现社会效益与经济效益双赢。同时,“风光产业”要想实现更高质量发展,也必须加速智能化转型,实现信息技术与能源技术深度融合,深刻改变传统能源生产与消费方式——

推动能源革命是人类社会生产力发展和文明进步的重要动力,也是实现人类社会永续发展的必然选择。近日,由中国能源研究会指导,盐城市人民政府与远景科技集团共同发起的“2018盐城绿色智慧能源会议”在江苏盐城举办。会上,与会嘉宾纷纷表示,通过智慧能源带动新模式、新技术、新业态,推动互联网、大数据和新能源产业深度融合,推动绿色智慧能源产业发展,是能源生产消费革命的内在要求,也是绿色智慧能源产业发展的必然趋势。

能源产业“风光无限”

在江苏东台沿海一望无际的滩涂上,高高的塔筒顶着3支巨大的白色叶片,“站”在波涛汹涌的海浪之上,阵阵海风吹过,叶片悠然地旋转。风车下,成片的蓝紫色太阳能电池板熠熠生辉。电池板下,数千亩鱼塘里还养殖着数不尽的鱼虾。

“我们的光伏发电项目是全球单体规模最大的滩涂风光电产业基地,属于国家政策鼓励并扶持的并网可再生能源发电项目。”中节能太阳能股份有限公司华东区综合管理中心负责人罗朝中告诉经济日报记者,该项目装机规模为78.8兆瓦,利用滩涂2800亩,渔业养殖1200亩。项目运营以来,创新性地把光电、养殖两个产业巧妙组合,形成了上有光伏发电、下有水产养殖的产业景观。

罗朝中透露,该项目每年平均上网电量约为1亿千瓦时,每年可节约标准煤3.6万吨,减少碳粉尘排放量2.7万吨,减少二氧化硫排放量3000吨,减少二氧化碳排放量10万吨,减少氮氧化物排放量1500吨。

“这是我们推广‘新能源+’商用模式的一个缩影。”盐城市发改委能源处处长丛洪深介绍说,盐城是江苏省海岸线最长、海域面积最广、滩涂湿地最多、海洋资源最丰富、海洋经济增长潜力最大的地区,沿海及近海70米高度风速超过7米/秒,有着超10000兆瓦的可开发“风光资源”,是国家重点建设的八大风电基地之一。“借助‘风电和光伏+’综合利用模式,不仅可以很好地构建国家级新能源产业基地,一些创新的开发利用模式还能不断拉长新能源产业链条。”丛洪深说。

“历经‘从无到有、从少到多,从低到高、从内到外’等发展阶段后,盐城海上风电产业发展风生水起。”盐城市委书记戴源介绍说,目前全市共建成海上风电项目6个,总装机容量111.25万千瓦,核准在建的有5个,总装机容量140万千瓦。预计到今年底,盐城海上风电规模将达到150万千瓦,居全国所有城市首位。到2020年,盐城新能源装机容量达1100万千瓦。其中,风电装机容量750万千瓦,光伏装机容量达320万千瓦。

智能促进绿色发展

“新能源产业要想实现更高质量发展,必须拥有更智慧的大脑。”中国能源研究会理事长吴新雄表示,当前世界能源格局深刻调整,随着物联网、人工智能、大数据等信息技术与能源技术深度融合,智能、智慧、共建、共享的能源新模式新业态必将深刻改变传统的能源生产与消费方式。

国内许多风电巨头“闻风而动”。江苏金风科技有限公司率先迈开了这一步,在江苏实施了首个集风电、光伏、储能、智慧能源管理等技术为一体的智能微电网示范项目。据了解,该项目总容量2.196兆瓦,包含一台2.0兆瓦风机、一台100千瓦风机和一台96千瓦光伏发电机,配有铅碳蓄电池以及金风科技自主研发的能效管理系统。

“智能微电网是分布式能源最有效的技术集成方式,它可以将分布式电源、储能系统、负荷特性有机结合起来,通过能量管理系统增强与电网的互动,也可对用户的用电负荷实时监控,根据用户实时用电负荷情况,通过能效管理系统,指导科学用电,智能自主调节发电设备和输变电设备,从而提升用户电能质量和用电效率。”金风科技相关负责人介绍说,如今该项目年发电量为440万千瓦时,所发电量供应园区企业使用,自用率达95%,为企业平均每年节约电费支出48.52万元。

绿色智慧能源产业发展,不仅企业营利,农民也因此而获增收。家住东台市弶港镇的朱小刚,如今在家做饭用的电都取自于楼顶“微型发电厂”。朱小刚告诉记者,两年前他投资了7.8万元在家楼顶上装了蓝色电池板,装机容量12千瓦,在自给自足的同时,余电上网每月还能赚1300元。

远景集团创始人、CEO张雷认为, 全球正在经历整个能源系统的变革,一个碎片化的能源系统开始加速形成。“碎片化本质就是因为以风电和光伏为代表的可再生能源,正在以前所未有的速度达到高度经济性。”张雷透露,远景能源未来将借助物联网、云计算、大数据、人工智能、智能控制和智能传感等技术,积极构建全球智慧能源蓝图,推动传统能源领域的智慧变革。

转型发展面临挑战

《中国电力发展报告2017》显示,我国非化石能源消费比重已由2015年的12.1%增长至2017年的13.8%。未来3年,全国能源消费总量预计仍将保持增长态势。为突出能源结构转型升级的要求,《电力发展“十三五”规划》也增加了一个关键性原则,即到2020年我国非化石能源消费占一次能源消费比重达到15%左右。对此,国家能源局总工程师韩水表示,《规划》在电源结构优化的过程中优先布局清洁能源,在考虑电力电量平衡的时候,首先平衡水电、风电、光伏和核电。

不可否认,新能源产业发展仍存在诸多短板,遇到了一些难题。一方面,补贴缺口持续扩大,直接影响行业健康有序发展。数据显示,截至2017年底,累计可再生能源发电补贴缺口总计达1127亿元,且呈逐年扩大趋势,目前已超1200亿元。

另一方面,弃风、弃光问题突出,产能过剩存在隐患。尽管通过多方努力,2017年弃光率下降至6%,但个别地方仍十分严重,比如甘肃、新疆弃光率分别达20%和22%。同时,国内光伏发电市场高速增长,光伏制造企业纷纷扩大产能,光伏制造产能过剩、产品和电站建设质量问题也有显现。

“东部是我国能源主要负荷区,东部能源发展也是中国能源转型的关键步骤。”中国工程院原副院长、院士杜祥琬认为,目前中东部的电力能源以自给为主,西电东送为辅,但东部一些诸如上海、杭州之类的大城市,用电仍以外来电为主,其中煤电占比居高不下。这表明,我国可再生能源有很大的发展空间。

杜祥琬解释说,世界电力系统未来将会呈现四个特征,即非化石电力高占比、集中式和分布式结合、多能互补、储能和智能控制相结合。“随着政府相关部门的规划与推进,可再生能源比例提高和煤电占比下降是必然的。”杜祥琬认为,高质量、高比例发展非石化能源是我国乃至全球能源转型的方向,是各国竞相争夺的战略制高点。根据《能源生产和消费革命战略(2016—2030)》,到2030年,我国非化石能源占比将提高到20%。(来源:经济日报)

上半年我国风电装机“井喷”,山东、江苏领跑全国

2018年上半年,我国风电行业呈现迅猛增长态势。受到清洁能源消纳、风电保障性收购利用小时数等政策的影响,我国弃风现象得到好转。全国26省份风电设备平均利用小时数出现不同程度的上涨。另外,风电就近消纳优势得到凸显,山东、江苏、广东地区风电设备平均利用小时数增长引领全国。

受到弃风率下降,以及风电标杆电价政策影响,2018上半年,我国风电建设领域提速明显,风电装机出现“井喷”之势。1-6月份全国新增风电并网容量794万千瓦,累计风电并网容量达到1.716亿千瓦。从装机趋势上看,我国风电建设主要集中在东部、中部地区,山东、江苏依然是引领我国风电装机增长的主要区域。

中电传媒电力传媒数据研发中心预计

我国风电装机潮依然会延续,2018-2019年将成为我国风电发展的新节点。

上半年全国风电装机呈现爆发式增长

国家能源局最新发布数据显示,2018年上半年,我国风电装机增速有大幅度提升趋势。分区域显示,我国风电主要集中在华北北部、西北区域,华东、华中、南方区域风电装机容量相对较低。虽然近年来我国东部、中部各省风电装机增速提高,但是持续多年的“北高南低”的风电装机布局,短期内依然难以改变。

统计显示

截至2018年第二季度,我国累计并网容量超过1000万千瓦的风电大省已经达到5个,且主要集中在华北、西北区域,分别为内蒙古、新疆、甘肃、河北、山东。其中内蒙古风电累计并网容量最高,达到2761万千瓦。而华中、华东各省则相对较低,累计并网容量普遍低于300万千瓦。

风电累计并网容量增长情况

2018年上半年,我国风电从“三北”地区南下趋势依然在延续,华北南部、华东区域、南方区域正在取代“三北”地区,成为拉动我国风电增长的主要区域。特别是山东、江苏、广东传统负荷地区,以及河南、陕西等地,风电风电装机提速较为明显,依靠就近消纳优势,该地区海上风电、分散式风电发展迅猛。

统计数据显示

山东、江苏、青海、陕西同比增长幅度高达182万千瓦、167万千瓦、165万千瓦、155万千瓦,居于全国前4位。而传统风电大省新疆、甘肃、宁夏等地区则基本保持去年同期水平。

值得关注的是,今年年初国家能源局把内蒙古风电建设从红色预警降低为橙色。上半年内蒙古风电装机迅猛开闸。截至目前,内蒙古已经达到2761万千瓦,同比增长150万千瓦,增幅处于全国前列。

中电传媒电力传媒数据研发中心分析显示,上半年,多重政策利好,给风电装机大幅度增长带来多重推动力。

首先,风电标杆电价下调政策驱动。根据国家能源局相关政策规定,2017年年底前核准,2019年前开工的项目执行风电标杆电价,其余风电则执行竞价上网政策。据统计,截至2017年底我国核准未建规模达到68GW,风电企业为了拿到较高的风电标杆电价,2018-2019年将会带来风电装机井喷式爆发,这是拉动拉动本轮风电装机容量增长的主要动力。

另外,我国弃风现象总体好转,风电投资回报预期总体向好,风电企业投资建设动力十足。在清洁能源消纳,风电利用小时数保障性收购多重政策助推下,我国风电弃风现象大幅度好转。2018年3月7月,国家能源局发布2018年度风电投资监测预警结果,曾经的“红六区”仅剩下甘肃、新疆、吉林;内蒙古、黑龙江为橙色预警区域,山西北部忻州市、朔州市、大同市,陕西北部榆林市以及河北省张家口市和承德市按照橙色预警管理。该预警发布后,内蒙古、陕西、山西、河北风电建设解禁,导致该地区上半年风电装机增速大幅度提升。

最后,2018年被业内称为“分散式风电”元年,我国分散式风电正在成为华北南部、华中、华东、南方等地风电建设的新动力。根据公开资料显示,河北计划2018-2020年开发分散式接入风电4.3GW,河南“十三五”拟建2.1GW分散式风电,山西“十三五”分散式风电项目开发建设规模达987.3MW。广西、贵州等省份也早已明确将跟进编制分散式风电建设规划。2018年初,我国首个分散式风电在辽宁落地,陕西、山西、河南分散式风电呈现遍地开花之势,这在一定程度上,推动了风电并网容量的提升。

全国弃风现象得到大幅度好转

2018年上半年,我国风电消纳继续延续2017年下降趋势。国家能源局公开数据显示,1-6月,全国弃风电量182亿千瓦时,同比减少53亿千瓦时。我国风电设备平均利用小时数为1143小时,同比增加159小时。

从风电设备平均利用小时数绝对值上看

上半年,我国风电设备平均利用小时数出现了普遍增长的态势,华北、华东区域总体处于高位,而西北、南方则相对较低。与去年同期相比,东部地区山东、江苏、广东用电大省同比增长达到399小时、285小时、299小时。三省也是我国风电设备平均利用小时数增长最快的区域。持续受到弃风压力的“三北”地区,风电设备平均利用小时数也实现了不同程度的增长,其中红色预警区甘肃、新疆、吉林,增长幅度也同样达到237小时、115小时、240小时。值得关注的是四川、青海、天津,风电设备平均利用小时数出现了一定的下滑,同比下滑幅度高达202小时、198小时、260小时。

分析显示

2018年上半年,受到在相关政策的助推下,特别是各个电力交易中心积极推进清洁能源消纳,风电保障性利用小时数收购政策的落实,对于风电消纳起到了至关重要的作用。上半年,北京电力交易中心会同有关省电力交易中心积极采用市场化交易机制,实施10个促进清洁能源消纳的相关市场化交易品种,7个交易品种已经做到常态开展。除了常态开展的交易品种外,北京电力交易中心还探索试点开展其他3个市场化交易品种,包括抽蓄电站抽水电量与低谷新能源的交易、清洁能源应急消纳交易和跨区域可再生能源现货交易。风电消纳的市场环节进一步被打通。

另一方面,“风火顶牛”的现象得到大幅度改善。2018年大规模火电灵活性改造,为风电大规模消纳腾出空间。特别是在东北、华北、西北地区取得巨大的成效。统计显示,我国火电灵活性改造腾出的空间足够覆盖新增风电消纳的需求,大规模的火电灵活性改造,有望实现风电行业中长期稳健发展。

分析显示,火电灵活性改造在 2020 年总量将达到 2.1 亿千瓦,实际火电调峰能力达 20%。假设全国风电弃风限电率 2020 年下降到 5%,装机达到能源局规划的 2.6 亿千瓦,需要新增消纳风电空间 4 年合计数为 1491 亿千瓦时。火电灵活性改造,为风电消纳拓展了巨大的空间。(数据来源:国家能源局、中电传媒电力传媒数据研发中心)(来源:电力大数据)

宁夏

宁夏综合施策解决新能源消纳难题

从2003年投运第一座风电站,到2009年投运第一座光伏发电站,再到成为全国首个新能源综合示范区。15年来,西北内陆省区宁夏巧借丰富的“风光”资源,不断加大新能源产业开发规模,并将其作为调整能源结构、转变发展方式、促进节能减排的重要抓手。

为破解新能源消纳困局,宁夏通过开展打捆交易、跨区外送,启动电力辅助市场等多种渠道扩大消纳途径,使新能源占总装机容量、并网规模、消纳总水平等多个指标走在全国前列。

“风光”无限好

在宁夏宁东能源化工基地南部广阔的戈壁滩上,一排排光伏板在阳光照耀下熠熠生辉。这一占地近1.2万亩,俯瞰呈剪刀形排列的光伏项目,装机总容量达300兆瓦,2016年6月正式并网发电,是当时全国首列单晶组建单体并网规模最大的电站,每年可发电4.5亿度。

作为风能、太阳能资源储量丰富的省区,宁夏“十二五”期间新能源发展迅猛,风电年均增长61%,光伏年均增长102%。“十三五”以来,宁夏新能源继续保持高速增长势头,已形成8个大规模风电光伏产业集群,成为我国大规模推广应用“绿色能源”的重要基地。

“风电和光伏的装机量决定其发展地位。截至去年底,宁夏新能源总装机达到1562万千瓦,占总装机容量的38%,装机占比位居全国第三。其中,风电942万千瓦,光伏620万千瓦。”自治区发改委能源产业发展处工作人员杨泽英说,2017年宁夏非水电可再生能源电力消纳比重提高至21%,提前完成并超过2020年非水电可再生能源电力消纳比重目标8个百分点,位居全国第一。

自2012年成为全国首个新能源综合示范区以来,宁夏积极打造新能源项目“规模化、集约化、园区化”发展样板,统筹全区光照条件、土地资源和电网接入消纳能力,将2015年后新增的地面光伏电站项目全部进入已规划的园区统一建设。在有效避免光伏电站项目占用耕地、林地的同时,通过集中规划建设,集约利用土地资源。

中卫市沙坡头100万千瓦沙漠光伏电站、宝丰39万千瓦农光互补项目、隆基5吉瓦单晶硅棒和5吉瓦单晶硅片……目前,宁夏已完成342万千瓦光伏指标的配置,并带动全区固定资产投资超过300亿元以上,取得了光伏电站和配套产业项目建设“双赢”的局面。

为加快推进新能源项目建设,国网宁夏电力有限公司相继投运了启明、穆和等一批兼顾新能源接入、负荷发展和网架优化功能的330千伏输变电项目,并通过强化电网改造、优化新能源接入方式、加大接网工程投资力度等措施,持续改善新能源并网条件,电网接纳新能源能力大幅提升。

截至今年6月底,宁夏新能源总装机达到1780万千瓦,占总装机容量的39.5%,其中风电996万千瓦,光伏784万千瓦。宁夏并网新能源场站223座,其中风电场84座,单场最大容量30万千瓦,光伏电站139座,单场最大容量64万千瓦,2018年新能源并网规模全国领先。

消纳降难度

腾格里沙漠戈壁滩上,有一块占地430多亩的土地铁塔林立,这是世界首条±660千伏直流输电工程——宁东至山东直流输电工程的“送端”银川东换流变电站。这一“航母级”的电力工程开启了我国“西电东送”的北通道,在安全运行的3600多天里,长期处于满负荷运行状态,是我国目前商业运行效益最好的跨省跨区直流输电工程。

该工程除了运输火电外,黄河上游的水电、光电、风电都以直流输电的形式,“打捆”送到山东。此外,输电能力更大、途经6省的灵州至绍兴±800千伏特高压直流输电工程,也同样成为承担宁夏新能源外送的重要通道。

“我们充分利用银东、灵绍等特高压直流外送电通道优势,加大跨区新能源外送规模,积极扩大中长期外送电交易规模,促进新能源在更大范围内消纳。”国网宁夏电力有限公司总工程师季宏亮说,2017年宁夏电网通过特高压外送通道,完成跨省电力交易4476笔,交易电量61亿度,降低新能源弃电率约两个百分点,完成跨区交易335笔,净送出电量4.7亿度,降低新能源弃电率约3个百分点。

记者采访了解到,2014年前宁夏新能源基本实现全额消纳,但随着新能源装机规模不断扩大,区内外用电需求放缓等因素影响,2014年5月宁夏电网首次出现弃风,2015年9月首次出现弃光,消纳难制约宁夏新能源健康发展。

“通过‘利用通道送出去、开展市场拉起来、推进替代用起来’的举措,创新交易模式,激发市场活动,引导新能源进入市场,鼓励煤电机组做深调,才能减少新能源一弃了之、一限了之的浪费做法。”自治区经信委电力处处长崔海山说。

一条条超特高压外送通道的打通,让新能源并网消纳有了新途径。与此同时,宁夏还积极开展跨省、跨区新能源现货交易,探索开展火电与新能源打捆交易模式,既确保外送电量平稳增长,也实现了新能源的错峰消纳。

数据显示,今年上半年,宁夏完成新能源富余电量跨省送出15.5亿千瓦时,跨区现货交易4.2亿千瓦时,累计增加新能源消纳电量约19.7亿千瓦时,降低新能源弃电率约13个百分点。

如今,宁夏外送电已扩展到华中、华东、西南、西北地区的十几个省份,华电、大唐、中电投等17家风力发电企业参与了跨区交易,形成了发电企业、电网企业和地方经济共赢的外送电市场。

不仅如此,今年5月,宁夏还启动了电力辅助服务市场运行,成为西北首个试点省区。通过市场深挖调峰潜力,理顺新能源与火电之间的关系,促进新能源消纳。据自治区经信委介绍,截至目前,宁夏电力辅助服务市场累计调用火电机组283台次,共深调电量3455万千瓦时,降低新能源弃电率约0.6个百分点,进一步缓解火电与新能源的调峰矛盾。

国网宁夏电力有限公司还通过发、输、配、用、微、储等多环节互动加大新能源消纳。“传统的新能源消纳注重对电源侧的调节,而我们聚焦用户侧,通过引导用户与电网互动,及时促进新能源消纳。”宁夏电力调度控制中心总工程师项丽说,通过搭建与用户的互动机制,引导用户实时消纳新能源。

此外,宁夏还积极推进新能源替代燃煤小自备机组发电,通过有效增加公网机组覆盖面,扩大新能源消纳空间。数据显示,今年上半年,宁夏新能源发电量143亿千瓦时,同比增长26.4%,新能源弃电量3.5亿千瓦时,弃电率2.4%,同比下降2.3个百分点。

发展可持续

受光伏“6.30”电价调整和宁夏风电预警转“绿色”影响,今年宁夏新能源出现大规模增长,部分断面长期接近稳定极限运行。同时考虑冬季供暖火电开机方式增大、火电调峰能力下降以及环保治理等因素影响,新能源消纳形势不容乐观。

据国网宁夏电力有限公司介绍,目前,电网调峰能力、网架结构无法满足新能源消纳需求,新能源消纳市场增长缓慢,难以全额消纳新能源电力。

新能源不持续、不稳定、不可控的特性,需要其它电源作为调峰备用。而宁夏电源结构以火电为主,电网调峰全部依靠火电,灵活性不足且能力有限。此外,宁夏电网统调自备电厂占火电装机比例高,在电力需求放缓、火电利用小时数大幅下降的情况下,自备电厂发电利用小时数过高,也造成新能源弃电量增加。

一些新能源企业负责人坦言,新能源产业习惯于国家政策支持,未来发展方向在哪里,企业并不明确,也缺乏信心。宁夏有关部门表示,目前已不安排集中光伏电站项目,分散式风电和分布式光伏是未来发展的重点。宁夏正在编制分散式风电规划,企业参与的积极性较高。

业内人士认为,应从把好入口、拓展出口、优化运行、完善电网等多方面综合施策,合力解决消纳难题。

一是继续实施“风火打捆”交易模式,提升新能源交易电量。针对宁夏电力供求实际,继续开展“风火打捆”电力直接交易模式,扩大大用户直接交易电量规模,给足新能源交易电量空间。在积极推动省内新能源与火电发电权交易的同时,创新开展跨区跨省发电权交易。

二是加大新能源跨省区交易规模,建立长期合作模式。加大跨区跨省中长期外送交易规模,同时积极开展跨省日前实时交易和富余新能源跨区现货交易,拓宽新能源参与市场空间。充分利用通道资源,最大程度解决富余新能源电力消纳问题,力争今年新能源外送电量50亿千瓦时。

三是继续推进自备电厂与新能源企业清洁替代发电,探索清洁替代的具体措施。抓住新能源发电企业弃电率高发季节,积极撮合可再生能源、高效机组企业与燃煤自备电厂实施替代发电,采用市场化机制引导拥有燃煤自备电厂的企业减少自发自用电力,增加购网电量。(来源:新华社)

张家口

张家口可再生能源装机规模3年增长42%

近段时间,河北张家口新能源建设和利用项目亮点频闪:世界上规模最大集风、光、储、输于一体的可再生能源项目在张北投产;全球电压等级最高、输电容量最大的柔性直流工程柔性直流输电通道项目开工建设;中国第一套风电制氢项目进入设备安装调试……这些重大工程或开工建设或建成投产,标志着张家口“国家级可再生能源示范区”建设正在全面推进。

据张家口市发改委主任白晶介绍,截至目前,张家口可再生能源装机规模已达1203万千瓦,相较2015年底的844.5万千瓦增长了42%。装机量占全部电力装机的71%,居全国前列。

张家口地处华北平原与内蒙古高原的连接区域,经过国家能源部门初步测定,域内可开发风能资源储量达4000万千瓦以上,太阳能可开发量超过3000万千瓦,生物质资源年产量200万吨以上,拥有可再生能源开发利用良好基础。

2015年,国务院批复同意《河北省张家口市可再生能源示范区发展规划》,要将示范区建设成为可再生能源电力市场化改革试验区、可再生能源国际先进技术应用引领产业发展先导区、绿色转型发展示范区、京津冀协同发展可再生能源创新区,为我国可再生能源健康快速发展提供可复制、可推广的成功经验。按照上述规划,到2020年张家口示范区可再生能源消费量占终端能源消费总量比例将达30%,到2030年达50%。到2020年,55%的电力消费将来自可再生能源。

示范区通过体制机制创新,建立了由国家发改委、能源局、省政府组成的“三方协调推进机制”,成立了示范区专家咨询委员会,为示范区建设“把脉会诊”;创新建立了“政府+电网+发电企业+用户侧”4方协作机制,制定实施了《冀北电网(张家口)新能源市场化交易规则》,搭建示范区可再生能源电力市场化交易平台,并成功将可再生能源电力纳入电力市场直接交易。目前,已组织完成5个月的交易工作,交易电量1.2亿千瓦时;示范区通过可再生能源建设融资商业模式创新,建立了8只产业股权投资基金,吸引社会资本,推动清洁能源开发应用。此外,世界首个柔性变电站张北阿里巴巴数据港并网,高倍聚光、大容量储能等重大关键技术应用项目也在陆续实施。

截至2017年底,张家口风电装机871.8万千瓦,光伏装机295.4万千瓦,生物质发电装机2.5万千瓦,光热示范项目装机1.5万千瓦。在输电通道工程方面,世界上电压等级最高、输送容量最大的±500千伏多端柔性直流电网工程已开工建设。截至目前,清洁能源取暖工程已完成供暖面积565万平方米;阿里大数据中心首期8万台服务器一期工程已投产,年用电3.2亿千瓦时。已投入运营纯电动公交车1435辆、充电站61个、充电桩2850个;亿华通年产2000台氢燃料电池发动机生产线已投产,成为全国首条自动化氢燃料电池发动机生产线。

在低碳奥运专区方面,低碳奥运专区规划已由中国电力规划设计总院编制完成,2019年将建成全球领先的低碳奥运专区,实现主要能源消费基本全部来自可再生能源。

张家口市委书记回建表示,张家口国家级可再生能源示范区建设是一项新生事物,没有经验可以借鉴。通过最近3年的摸索创新,力求到2020年可再生能源发电装机规模达到2000万千瓦,年发电量达到400亿千瓦时以上,全市将有55%的电力消费来自可再生能源,全部城市公共交通、40%的城镇居民生活用能、50%的商业及公共建筑用能来自可再生能源,40%的工业企业实现零碳排放。通过可再生能源综合利用,年替代化石能源1400万吨标准煤。届时,张家口市必将成为全省乃至全国生态优美、产业健康的排头兵。

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