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鲁能海西州多能互补集成优化国家示范工程再获佳绩,如何实现多能源优化组合?
发布者:lzx | 来源:西北电力设计院 | 0评论 | 999查看 | 2020-06-22 11:47:19    

秒速飞艇平台近日,中国能建规划设计集团西北院设计的鲁能海西州多能互补集成优化国家示范工程荣获2019年度电力行业优秀工程设计一等奖。


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图:海西多能互补示范工程光热电站全景图


此前,海西多能互补示范工程作为清洁能源项目代表,在北京展览馆于2019年9月底展出的“庆祝中华人民共和国成立70周年大型成就展”“改革开放”展厅2012年时间轴上,进行了生动的沙盘展示,受到中央领导人的检阅。


秒速飞艇平台同年12月初,该项目被中国能源研究会授予“能源科普教育基地”称号。12月底,格尔木鲁能新能源工业旅游景区被批准为“国家AAAA景区”,海西多能互补示范工程正式向公众亮相。


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图:能源科普教育基地


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图:国家AAAA景区


作为世界首个集风光热储调荷于一体的多能互补科技创新项目,海西多能互补示范工程包含了当今世界所有新能源项目类型。


鲁能海西州多能互补集成优化国家示范工程坐落于青海省海西州格尔木市,项目总装机容量700兆瓦,其中光伏200兆瓦、风电400兆瓦、光热50兆瓦、储能50兆瓦,配套建设330千伏汇集站和国家级多能互补示范展示中心(又称“丝路明珠”)一座。工程年发电量约12。625亿千瓦时,每年可节约标准煤约40。15万吨。


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中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司(简称“西北院”)作为主体设计单位,全程参与了示范工程策划、可行性研究、初步设计、施工图设计全过程。该工程于2017年7月开工建设。


工程所在地海拔2900多米,全年太阳辐照强,年平均太阳总辐射量在7000兆焦/平方米,年风能可用时间3500-5000小时,是我国太阳能资源最丰富的地区之一,也是我国发展风电产业最理想的区域之一,广袤的土地、丰富的风光、便捷的交通,让格尔木成为开发新能源项目的沃土。


1、200兆瓦光伏发电项目——2017年12月29日首批机组并网发电


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示范工程200兆瓦光伏发电项目,采用290瓦及以上高效单晶硅光伏组件,先进的组串式和集散式逆变器,平单轴跟踪、固定式可调式和固定式支架混合搭配的方案,大幅提升了发电量和系统效率,同时作为示范工程,通过收集组件、逆变器和支架多种搭配方案的实际运行参数,也为平价光伏项目的开发奠定了基础。


2、400兆瓦风电项目——2017年12月29日首批机组并网发电


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示范工程400兆瓦风电项目,共有风力发电机组200台,是当时全国单体投产容量最大的陆上风电项目。工程采用行业内先进成熟的技术方案和设备,风机采用2.0兆瓦,高海拔、高轮毂、大叶片的直驱永磁机型,轮毂高度90米。通过虚拟同步技术和光热储能的调峰作用,本工程风电发电小时数超出设计值,弃风率低,运行良好。


3、50兆瓦光热项目——2019年9月19日并网发电


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图:目前全国已建成和正在建设光热项目中储热最长的电站


示范工程中50兆瓦光热项目采用塔式熔盐太阳能热发电技术,占地约6400亩,工程建设1套聚光集热系统,由1座188米高吸热塔和4400块138㎡的定日镜组成、1套储热和蒸汽发生系统、1套高温高压再热纯凝汽轮发电机系统以及其他辅助设施。


秒速飞艇平台塔式太阳能热发电系统的基本形式是利用独立跟踪太阳的定日镜群,将阳光聚集到固定在塔顶部的接收器上加热吸热器中的传热介质(二元熔盐)到565℃后存入高温蓄热罐,然后用泵送入蒸汽发生器加热水产生蒸汽,利用蒸汽驱动汽轮机组发电,在蒸汽发生器中放出热量的传热介质重新回到低温蓄热罐中,再送回吸热器加热。


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该系统采用的高温熔盐相比较导热油,比热容高,年均光电效率为17.53%,汽轮机组热效率高达45.437%,相比较同类光热电站,具有更优异的参数。同时配置了12小时储热,实现了集热储热系统与发电单元的解耦运行,确保了整个系统的稳定与安全。光热项目是多能互补工程的重要组成部分,肩负着为风电、光伏等间歇性电源调峰的重任。根据不同系统运行工况,可选择降出力调峰、启停调峰、平移调峰三种调峰方式,提高多能互补系统的调度灵活性,提升电力品质,稳定功率输出。


4、50兆瓦储能电站——2019年1月22日正式投运


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秒速飞艇平台该项目于2018年12月25日首次向电网放电,是当时国内最大的电源侧集中式电化学储能电站。


示范工程50兆瓦储能电站采用磷酸铁锂电池储能系统,储能时长2小时。全站由50个储能集装箱和25个35千伏箱变组成。于2019年4月份参与共享储能市场化运行试验,期间共实现充电80。30兆瓦时,放电65。80兆瓦时,取得了良好效果,也是全国首个参与共享储能市场化交易的储能电站。


储能电站利用高能量转换效率电池储能模块设计技术、大型储能电站的系统集成技术、大型储能电站的功率协调控制与能量管理技术,实现对光热、电储能和热储能的科学调节,有效降低弃风、弃光率,提高供电可靠性,为电网运行提供调峰、调频、备用、需求响应支撑等多种服务,提升电力系统灵活性、经济性和安全性,使风能、光能等新能源的发电特性达到常规能源供应的电能品质,实现削峰填谷和平滑出力曲线的功能。


5、运控中心(丝路明珠)——“四节一环保”“零碳排放”


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示范工程的运控中心,又称“丝路明珠”,建筑造型新颖奇特,涵盖“绿色建筑”和“零碳排放”等多种设计理念。格尔木地区自然环境较为复杂,全年温差大,光照强烈,沙尘暴、暴风雪、暴雨等极端恶劣天气时常发生。经过长达半年的研究和设计方案优化、选材,该建筑物基本实现了“节能、节水、节地、节材”的“四节一环保”理念和“零碳排放”的宗旨,经过中国建筑科学研究院初步评定,该建筑已经达到绿色建筑二星级的标准,同时做到了“近零排放”。


与传统的新能源项目相比,多能互补示范工程并不是几种能源形式的简单叠加,而是以光伏、风电为主要输出电源,通过光热、储能电站联合调节,白天积蓄电量和热量,在光伏、风电发电的低谷期,将光热盐罐存储的热能以及锂电池存储的电能,以电形式补充到电网中。


该示范工程充分应用泛在电力物联网建设理念,构建多能互补集成优化智能调控系统,建成高效快捷、互联互动、信息共享的综合能源服务供需平台,使多种能源深度融合,达到“1+1>2”的效果,有效改善风电和光伏输出不稳定、不可调节的缺陷,解决用电高峰期和低谷期电力输出的不平衡问题,提高电能稳定性,提升电网对新能源的接纳能力,解决当前阻碍新能源大规模并网的技术难题,促进新能源规模化开发和利用,推动能源消费摆脱化石能源,实现清洁能源完全供给,为世界能源革命提供了一个“中国样本”。


示范工程可实现多种电源的优化组合、互补运行,引领减少弃风弃光措施的方向,解决目前新能源基地大规模开发遇到的限电瓶颈。工程建成后,不仅可为地区和企业提供清洁、廉价、可靠的电力支持,对优化区域能源结构,改善生态环境,实现清洁发展也将起到积极的推动作用!

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