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【特别策划·实践】福建:五个示范服务“双碳”

发布时间:2022-06-16

  文_林梅妹林丽平

  在新型电力系统省级示范区建设中,国网福建省电力有限公司立足福建资源禀赋和电源结构特点,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,以建设“刚柔并济”坚强智能电网为核心载体,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”,当好能源清洁低碳转型的推动者、先行者、引领者。

  建设坚强电网 优化资源配置

  1月1日22时35分,中核集团福清核电6号机组并网成功,成为全球第三台、我国第二台“华龙一号”并网发电机组。

  在“双碳”目标背景下,沿海大型核电呈现基地化发展趋势,大容量集群海上风电和分布式光伏将规模化发展。

  福建碳汇资源储备、清洁能源资源丰富,海岸线长度位居全国第二,风电理论储量超2亿千瓦,核电投装容量位居全国第二。据统计,2021年,福建省非煤清洁能源发电装机、发电量占比分别达57.8%、46.5%。

  为了适应发展新形势,国网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,持续补强福建省内“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。

  2021年4月23日,闽粤电力联网工程正式动工建设,计划2022年建成投产。工程建成后,可通过大电网互联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。3月24日,福州—厦门1000千伏特高压交流工程开工建设。工程建成后,可有力保障福建北部新能源南送,促进清洁能源消纳,同时将有力支撑闽粤联网工程稳定发挥作用。  

  国网福建电力正通过向南建设闽粤电力联网,研究论证向西推进闽赣电力联网,促进电力资源在更大范围优化配置。

  发展微电网 续能“海上田园”

  国网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、解决分布式光伏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。

  国网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。“微电网让我们海上渔排用上了风电和光伏发电,彻底不用担心用电问题了!”5月12日,宁德市官井洋大黄鱼养殖有限公司副总经理宋向国说。

  宁德三都澳拥有全国最大的大黄鱼养殖基地。2021年6月,福建首个海上渔排风光储微电网示范项目投运,让小小渔排用上了清洁能源。

  “这个集光伏发电、风力发电、储能、数字能源管理系统等技术为一体的智慧化项目,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,实现海上渔排不间断供电。”项目负责人陈思伟介绍。

  渔排上有两种风力发电机,其中5台垂直轴的发电机正随着微风缓缓转动,1台常见的有长长叶片的水平轴风机因风小还静止不动。海面上布置了全省首个漂浮式光伏电站,由8列128块光伏发电板组成。

  “加上渔排会议室的屋顶电站,光伏平均每天可发电165千瓦时,风机每天可发电近5千瓦时。多出来的电则存储起来,雨天或无风时也能用电。”陈思伟说。

  配置的两台集可再生能源接入、能量存储、电动船舶充电等功能于一体的智能化储能设备,储能电池容量合计225.6千瓦时。渔排左右两边还各布置了一套7千瓦的电动船舶充电设备。

  据悉,系统投运以来,光伏累计发电2560千瓦时,风机累计发电200千瓦时,储能系统累计充电1760千瓦时、放电1580千瓦时,渔排累计用电量2580千瓦时,实现了海上渔排不间断供电。

  此外,针对海上养殖电力紧缺、供应不便,海上风、光等资源丰富的状况,2021年,由宁德市政府牵头,宁德供电公司联合宁德环三售电有限公司探索建设海上渔排风光储多能互补工程,陆续在宁德市蕉城区白基湾海域、霞浦县七星海域、霞浦县下浒海域、福安市下白石海域及福鼎市佳阳海域开展首批5个海上渔排“风、光、储、充、用”一体化试点,并结合电动船舶替代,推动清洁能源走进“海上田园”。

  系统灵活调节 保障新能源消纳

  为了适应新能源发电逐步成为装机、电量主体的发展趋势,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转变,国网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,提升系统灵活调节能力。

  国网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分析及应对策略研究”“关于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、技术经济性等方面,为储能工作开展提供技术支撑。

  2021年11月8日,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长乐区古槐镇湖坂村投运。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。下一步,福建电科院将在全省推广应用该系统,促进配电网负荷动态自主调节和新能源消纳。

  2021年,国网福建电力新增风电并网容量230万千瓦、光伏发电并网容量70万千瓦,同比增长109%、133%;风电、光伏发电量分别达到151亿千瓦时、23亿千瓦时,福建全省新能源场站发电量全部实现并网消纳。