來源:新華網
2021-07-17 17:17:07
原標題:綠電“天路”——“青豫特高壓”啟動輸電滿周年
來源:新華網
新華社西寧7月17日電 題:綠電“天路”——“青豫特高壓”啟動輸電滿周年
新華社記者
131億千瓦時!
這是青海—河南±800千伏特高壓直流工程啟動輸電一周年交出的成績單。
2020年7月15日,世界上首條主要輸送風光新能源的青豫特高壓開始輸電。源自青藏高原的太陽能、風能等清潔電力,跨過崇山峻嶺,源源不斷直送中原大地。
一線牽青豫,“減碳”賦新篇。成功破解風光新能源供電穩定性、外送安全性等世界性難題后,青豫特高壓為拓寬“西電東送”通道、助力東中西部減碳協作奠定堅實基礎。
6月17日拍攝的青豫特高壓直流工程(無人機照片)。新華社記者 吳剛 攝
一條“天路”能輸送1/3個三峽大壩發電量
青海是黃河、長江和瀾滄江發源地。這里太陽能、風能資源得天獨厚,僅太陽能理論裝機容量可達35億千瓦,約占全國的11%。然而,太陽能、風能時有時無、時大時小,發電間歇性特點突出,很難滿足規律而穩定的電力需求。
地處中原腹地的河南,人口密集、產業聚集。由于火力發電發展空間受限,僅靠自身難以保障能源供應,導致全省用電缺口大幅增加。
2018年11月,青豫特高壓開工建設。這條具有標志性意義的特高壓線路,起于青海省海南藏族自治州,止于河南省駐馬店市,途經青、甘、陜、豫4省,線路全長1563千米,輸送容量800萬千瓦,總投資約226億元。
突破施工環境海拔高、新冠肺炎疫情影響等難題,去年7月15日青豫特高壓實現雙極低端系統帶電投運,去年底正式投運。“從立項到投運,僅用時兩年,刷新了同類工程施工速度。”青海送變電工程有限公司現場施工負責人曾生偉說。
自此,不少中原大地居民家中,燈仍是原來那盞燈,而驅動的電能已是來自千里之外青藏高原的綠電。
生產果汁果醬的河南華榮食品有限公司,是駐馬店市上蔡縣的用電大戶。公司負責人岳春長介紹,過去為保居民用電,每到冬夏高峰期,公司不時要被限電一兩天,“公司停產一天就損失近30萬元”。
“青豫特高壓變電站離公司直線距離28公里。這個變電站供電后,去年下半年以來都沒有接到過限電通知了。”岳春長說。
“依靠清潔能源互補能力,青豫特高壓實現遠距離大規模輸送新能源的突破。一秒的輸電量就夠一個普通家庭使用兩年。”青豫特高壓起點、青南換流站站長李斌善說,這也將給青海新增8800臺主流風機同時發電的新能源消納能力。
經過調試,青豫特高壓如今每天從青藏高原向中原大地輸送3000萬千瓦時綠電,支撐青海光伏、風力發電利用率保持在95%左右。
隨著配套電源建設,青豫特高壓預計到2023年底可實現滿功率運行。屆時這條電力“高速公路”每年將輸送綠電412億千瓦時,相當于1/3個三峽大壩的發電量,約占目前河南省年用電量的1/8。
“活蹦亂跳”風光新能源實現安穩外送
“風光無限好,只是難駕馭。”這是電力行業對風光新能源的普遍評價。
國網青海電力調度控制中心主任方保民說,受太陽能、風能特性制約,通常新能源在電網輸送能源中占比在30%左右,剩余得靠水火常規能源來調節和平衡。但青豫特高壓主要以輸送新能源為主,對電網安全運行是一個前所未有的挑戰。
“新能源直流特高壓運行中,最擔心出現類似跳閘的雙極閉鎖情況,會在極短時間內出現電壓大幅波動。”國網青海電力公司調度員盧國強說,光伏和風機遇到電壓大幅波動時會自動脫網,“大量電源集中脫網,意味著電力輸送瞬時驟減,導致大面積停電造成安全事故。”
針對這些挑戰,幾乎全國電力行業最強技術力量聚集攻關后,最終確定通過在電源側安裝小型分布式調相機等技術來破解。
“調相機是穩定電網電壓的重要電力裝置。”哈爾濱電機廠副總經理李春廷說,盡管大型調相機技術已相對成熟,但要研發用于保障電能質量的分布式調相機,“難度相當于從過去聽音樂常用的大型收錄機,研制出全世界首臺小型‘隨身聽’”。
接到青豫特高壓的研制需求,哈爾濱電機廠等企業迅速組織專業隊伍投入研發,在不到8個月時間內完成世界首臺分布式調相機的設計、制造和驗證,為青豫特高壓配套電源增添穩定的“安全罩”。
“分布式調相機的成功研制,意味著今后運行100%輸送風光新能源的直流特高壓也不存在任何安全技術障礙。”中國電力科學研究院高級專家李志強說。
安全問題解決了,如何讓時有時無、時強時弱的新能源發電量曲線變成電網所需的平穩水平線呢?這又是一個涉及發電、輸電、電力交易和消費的復雜系統問題。
國網青海電力公司發展策劃部副主任劉慶彪打了個比方:特高壓就像一葉舟,過去主要輸送穩定可調節的火電、水電,而青豫特高壓主要輸送“活蹦亂跳”的風光新能源,舟上負載極不穩定,“要保證平穩運行不翻船,難度可想而知”。
基于青海“風光”資源特點,青豫特高壓配套電源裝機按2:1的比例,優化光伏和風電布局配比,白天以光伏為主,晚上以風電為主,形成風光互補格局。
光熱發電、共享儲能等新技術、新模式也被用于調峰。位于青海海西蒙古族藏族自治州戈壁灘上的一座50兆瓦電源側儲能電站,2019年被接入青海電網系統調度,成為全國首座接入大電網的共享式儲能電站。
中國綠發青海新能源公司生產技術部主任劉茁漢介紹,現在這座儲能電站在大電網出現新能源消納難時集中充電,需要調峰時放電。“實現共享儲能后,電站運行效率比傳統模式提升38%,既輔助電網消納新能源,又能提升經濟收益。”
業內人士介紹,目前青海正在規劃建設100萬千瓦電化學儲能站、總裝機容量240萬千瓦的抽蓄儲能電站。隨著這些項目落地,風光新能源的穩定供電難題將得到進一步化解。
“為解決新能源高占比輸電帶來的調峰難題,青豫特高壓還依托大數據平臺和多能互補技術提升新能源管控水平,以調峰補償機制調動發電、輸電和用電側消納新能源的積極性。”方保民說,如此確保光伏和風機所發電量盡可能全部輸送,出現缺口時再由水電、火電常規能源補充兜底。
綠電“天路”背后減碳貢獻滿滿
走進海南藏族自治州共和縣塔拉灘戈壁上的綠色產業發展園區,一排排深藍色光伏板在陽光下熠熠生輝,一群群“光伏羊”時而啃食青草,時而奔跑追逐。
每天清晨,共和縣鐵蓋鄉馬漢臺村牧民向占魁都會背上食物和水,將園區委托的2000多只羊和自家70只羊,帶到光伏發電區放養。
“以前荒灘都不長草,裝上光伏板后,底下青草旺盛,羊也吃得膘肥體壯。”向占魁說,兩年前他受聘為園區羊倌,每月工資3000元,自家羊也能繼續養,“收入多了,環境好了,現在的生活攢勁得很!”
這個園區為青豫特高壓提供配套電源支撐,目前已建成占地面積230平方公里的千萬千瓦級可再生能源基地,助力青海省新能源裝機占比超過60%、成為全國新能源裝機比例最高的省份。同時,園區還新增近3000個就業崗位,幫助一大批牧民像向占魁一樣在家門口就業。
“園區為青豫特高壓提供穩定新能源,也收獲了生態修復和畜牧業發展的多重效果。”海南州綠色產業發展園區管委會副主任安峰軍說,利用生態恢復后的草地,光伏發電與生態畜牧實現了有機結合。
青豫特高壓投運,不僅新增一條“西電東送”輸電通道,同時也帶來滿滿的減碳貢獻。
僅從每年滿功率輸送電量計算,這些清潔能源相當于替代原煤1800萬噸,能減排煙塵1.4萬噸、二氧化硫9萬噸、氮氧化物9.4萬噸、二氧化碳2960萬噸。同時,青豫特高壓運行中探索的新能源參數改造、分布式調相機等新規范、新裝備,目前正推廣運用到陜西—湖北特高壓等新建項目中。
國網經濟技術研究院輸電網規劃中心主任工程師蔣維勇表示,青豫特高壓中探索應用的“新能源+儲能+分布式調相機”等技術路線,能有效破解風光新能源分時段消納、遠距離輸送等系列難題,將為穩步提高新能源在能源結構中占比,助推電力領域“碳達峰、碳中和”帶來示范效應。(采寫記者李勁峰、駱曉飛、解統強、耿輝凰)
想爆料?請登錄《陽光連線》( https://minsheng.iqilu.com/)、撥打新聞熱線0531-66661234或96678,或登錄齊魯網官方微博(@齊魯網)提供新聞線索。齊魯網廣告熱線0531-81695052,誠邀合作伙伴。