在(zai)國家大力推(tui)進雙碳目標實(shi)現(xian),全面推(tui)進以沙漠(mo)、戈壁、荒漠(mo)地區為重(zhong)點的(de)大型風電光伏基地的(de)大背景(jing)下(xia),“光熱儲能(neng)+”多能(neng)互補一體(ti)化開發正在(zai)成為新(xin)能(neng)源基地開發新(xin)的(de)建(jian)設模式,光熱發電迎(ying)來新(xin)一波(bo)發展熱潮。
中國電(dian)力工程顧問集團西北(bei)電(dian)力設(she)(she)(she)計院有(you)限公司(簡稱西北(bei)院)在光(guang)(guang)熱(re)發電(dian)領域保持技術研發和工程設(she)(she)(she)計能(neng)力全國領先(xian)優勢,形成了一批具(ju)(ju)有(you)核心競(jing)爭力的科(ke)技創新成果,具(ju)(ju)備光(guang)(guang)熱(re)發電(dian)項目(mu)投融資、設(she)(she)(she)計、建設(she)(she)(she)、運營一體化全產業鏈服務的實(shi)力。是多(duo)個商業運行項目(mu)的設(she)(she)(she)計單(dan)位,技術路線覆(fu)蓋槽(cao)式、菲(fei)涅耳、塔式等。
不忘初心、砥礪(li)前行!在(zai)國家(jia)第一批太(tai)陽能(neng)(neng)(neng)熱(re)(re)發(fa)電(dian)示(shi)范(fan)項目實施后(hou),西(xi)(xi)北(bei)院積極推動儲能(neng)(neng)(neng)型光熱(re)(re)發(fa)電(dian)在(zai)“光熱(re)(re)儲能(neng)(neng)(neng)+”新能(neng)(neng)(neng)源基地(di)中應用工作,開展(zhan)了以海(hai)西(xi)(xi)州多能(neng)(neng)(neng)互(hu)補集成(cheng)優化示(shi)范(fan)工程為代(dai)表的(de)(de)、遍布西(xi)(xi)北(bei)多省,多區域的(de)(de)“光熱(re)(re)儲能(neng)(neng)(neng)+”示(shi)范(fan)項目。同(tong)時繼續加大科(ke)研攻關投(tou)入,具有專有技術的(de)(de)大開口槽式(shi)集熱(re)(re)器產品已(yi)完(wan)成(cheng)小規模運(yun)行。作為主編(bian)方完(wan)成(cheng)了《塔式(shi)太(tai)陽能(neng)(neng)(neng)熱(re)(re)發(fa)電(dian)廠(chang)集熱(re)(re)系統設(she)計規范(fan)》等(deng)多項國家(jia)、行業標準的(de)(de)編(bian)制。
1推動甘肅“光熱儲能+”示范項目實施
自2021年初,西北院與甘肅省(sheng)(sheng)各(ge)級地方政(zheng)府、投資企業(ye)共(gong)同研究探索(suo)”光(guang)熱+風(feng)(feng)光(guang)電(dian)(dian)(dian)"配比,率先推出“光(guang)熱+”實(shi)施方案,積極(ji)推進(jin)光(guang)熱發電(dian)(dian)(dian)與風(feng)(feng)光(guang)電(dian)(dian)(dian)協同發展,直接促成甘肅省(sheng)(sheng)首批4個總裝機規模285萬千(qian)瓦“光(guang)熱+風(feng)(feng)光(guang)電(dian)(dian)(dian)”一體(ti)化項目獲得示范(fan),為全國多省(sheng)(sheng)份大規模發展“光(guang)熱+風(feng)(feng)光(guang)電(dian)(dian)(dian)”奠定堅(jian)實(shi)基礎(chu)。
目(mu)(mu)前,西北院正(zheng)在(zai)參與“玉門10萬(wan)(wan)(wan)(wan)(wan)千(qian)(qian)(qian)(qian)瓦光(guang)(guang)熱(re)(re)+40萬(wan)(wan)(wan)(wan)(wan)千(qian)(qian)(qian)(qian)瓦光(guang)(guang)伏(fu)(fu)+20萬(wan)(wan)(wan)(wan)(wan)千(qian)(qian)(qian)(qian)瓦風電(dian)項目(mu)(mu)”,“敦煌市10萬(wan)(wan)(wan)(wan)(wan)千(qian)(qian)(qian)(qian)瓦光(guang)(guang)熱(re)(re)+60萬(wan)(wan)(wan)(wan)(wan)千(qian)(qian)(qian)(qian)瓦光(guang)(guang)伏(fu)(fu)項目(mu)(mu)”,“瓜州縣(xian)10萬(wan)(wan)(wan)(wan)(wan)千(qian)(qian)(qian)(qian)瓦光(guang)(guang)熱(re)(re)+20萬(wan)(wan)(wan)(wan)(wan)千(qian)(qian)(qian)(qian)瓦光(guang)(guang)伏(fu)(fu)項目(mu)(mu)+40萬(wan)(wan)(wan)(wan)(wan)千(qian)(qian)(qian)(qian)瓦風電(dian)項目(mu)(mu)”建設工作,爭(zheng)取早日將甘肅“光(guang)(guang)熱(re)(re)+”新能(neng)源藍圖設想變為現實。
2助力新疆配套儲能路徑推進
2022年3月(yue),新(xin)(xin)疆自治區(qu)發(fa)改委發(fa)布《服務推進(jin)自治區(qu)大型風電(dian)光(guang)(guang)伏基(ji)地(di)建設操作(zuo)指(zhi)引(yin)(1.0版)》。該操作(zuo)指(zhi)引(yin)提(ti)出鼓(gu)勵光(guang)(guang)伏與(yu)儲(chu)熱型光(guang)(guang)熱發(fa)電(dian)以(yi)9:1規(gui)模配置(zhi),開展市場化并網新(xin)(xin)能(neng)源項目建設。
西北院承擔新(xin)疆電(dian)力規(gui)(gui)劃研究(jiu)中心職能(neng)(neng)(neng),分別(bie)為自治區和哈(ha)密市(shi)編制(zhi)了太陽(yang)能(neng)(neng)(neng)熱發(fa)電(dian)規(gui)(gui)劃,在哈(ha)密市(shi)參股建成(cheng)了全國(guo)首批、新(xin)疆唯一(yi)的(de)熔(rong)鹽塔式國(guo)家(jia)光(guang)(guang)(guang)熱發(fa)電(dian)示范(fan)(fan)項目。依托在疆光(guang)(guang)(guang)熱以及(ji)(ji)風電(dian)、光(guang)(guang)(guang)伏規(gui)(gui)劃優(you)勢,自主(zhu)并引導企業申報了多(duo)個“光(guang)(guang)(guang)熱儲能(neng)(neng)(neng)+”項目。示范(fan)(fan)項目申報中嚴格落實(shi)場址建設條件(jian),落實(shi)電(dian)網接入及(ji)(ji)消納條件(jian)。
通(tong)過新(xin)能(neng)(neng)源出(chu)力特(te)性分析、光熱(re)調峰能(neng)(neng)力及電加熱(re)方案研究,提出(chu)最優的裝機配比,使新(xin)能(neng)(neng)源利用率保(bao)持(chi)在合理水平,基本不新(xin)增系統調峰壓(ya)力。探索出(chu)了一條創(chuang)新(xin)引領(ling)、網源協(xie)調、多能(neng)(neng)互補的新(xin)能(neng)(neng)源發展與消納的新(xin)途徑,是對保(bao)障性并網規模(mo)外(wai)的市場化并網模(mo)式的創(chuang)新(xin)示范。
3鹽湖提鋰項目綜合能源供應方案實踐
鋰是做動(dong)力電(dian)池重要的(de)原料(liao),是構建新型(xing)電(dian)力系統的(de)重要基(ji)礎材(cai)料(liao),近年來在新型(xing)能源(yuan)材(cai)料(liao)領域(yu)的(de)應用受(shou)到高度關注(zhu)。我國超80%的(de)鋰資源(yuan)分布在鹽湖中,由于(yu)開發環境偏遠、惡劣,能源(yuan)供應條(tiao)件受(shou)限、成本高等因素,限制了鹽湖提鋰項目的(de)開發、實施。
西(xi)北(bei)院針對鹽湖所處地區(qu)的(de)(de)環境(jing)特點和鹽湖提鋰項目的(de)(de)能(neng)源需求(qiu),結合(he)長期以來在新能(neng)源發(fa)電(dian)(dian)(光(guang)(guang)伏、風(feng)電(dian)(dian))、光(guang)(guang)熱發(fa)電(dian)(dian)、大(da)規(gui)模熔鹽儲熱、電(dian)(dian)化(hua)學儲能(neng)、區(qu)域微(wei)電(dian)(dian)網建設(she)等領(ling)域的(de)(de)研(yan)究和建設(she)經驗,提出了(le)一體化(hua)的(de)(de)綜合(he)能(neng)源供應解(jie)決方案。
通過系(xi)統優化分析,配置合(he)理的(de)光伏發(fa)電(dian)(dian)、風力發(fa)電(dian)(dian)、光熱發(fa)電(dian)(dian)、電(dian)(dian)加熱器、熔鹽(yan)儲熱、電(dian)(dian)化學儲能(neng)(neng)、區(qu)域微電(dian)(dian)網等設施,實現(xian)鹽(yan)湖提鋰項(xiang)目(mu)的(de)電(dian)(dian)力、蒸汽等能(neng)(neng)源安全、獨立(li)、綠色供應,降低綜合(he)供能(neng)(neng)成本,推動產業(ye)發(fa)展,助力“雙碳”目(mu)標的(de)實現(xian)。
4加強科研投入產品轉化初顯成效
研(yan)究表明,大開(kai)口槽式(shi)集熱(re)器能夠提高光熱(re)系統效率(lv),降低工(gong)程造價(jia)。開(kai)發(fa)(fa)(fa)大開(kai)口槽式(shi)集熱(re)器是槽式(shi)光熱(re)技術發(fa)(fa)(fa)展(zhan)的重要方(fang)向,已被列入國家發(fa)(fa)(fa)改委2020年底頒布的綠(lv)色產業發(fa)(fa)(fa)展(zhan)目錄中。
西北(bei)院(yuan)(yuan)于2018年(nian)5月向中(zhong)國(guo)(guo)可再(zai)生(sheng)能源(yuan)規(gui)模(mo)化(hua)發展(zhan)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)管理辦公室申請了(le)世界銀(yin)行中(zhong)國(guo)(guo)可再(zai)生(sheng)能源(yuan)規(gui)模(mo)化(hua)發展(zhan)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)資(zi)助基(ji)金。隨后,國(guo)(guo)家能源(yuan)局通過(guo)中(zhong)國(guo)(guo)可再(zai)生(sheng)能源(yuan)規(gui)模(mo)化(hua)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)管理辦公室與(yu)中(zhong)國(guo)(guo)能建西北(bei)院(yuan)(yuan)達成(cheng)協(xie)議,啟動了(le)新型大開(kai)口槽式集(ji)熱器開(kai)發項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)。
該研究成果成功列入(ru)國家能源局管理的“2021年(nian)度能源領域(yu)首臺(tai)(套(tao)(tao))重大技術裝(zhuang)備項目”清單;同時初步入(ru)選能源領域(yu)首臺(tai)(套(tao)(tao))重大技術裝(zhuang)備名錄。
通(tong)過大開口(kou)槽式集熱(re)器的成功開發(fa),西北(bei)院在國內同(tong)行業(ye)中的差異化競爭力進一步加強,同(tong)時,技術團隊積累了豐富的光熱(re)關鍵設備(bei)開發(fa)經驗,今后能夠(gou)更好地助力我國光熱(re)行業(ye)的轉型(xing)升級和創新發(fa)展。
針(zhen)對(dui)光熱(re)(re)(re)電(dian)站儀控(kong)部(bu)(bu)分核心技術,西北院開(kai)展了全方位的(de)研究和開(kai)發(fa)工作,在儀控(kong)系(xi)統設(she)計、鏡(jing)場(chang)/集(ji)(ji)熱(re)(re)(re)場(chang)配(pei)電(dian)及其網絡規劃(hua)、控(kong)制(zhi)方案設(she)計及調試等方面取得了喜人(ren)的(de)成果,開(kai)發(fa)了鏡(jing)場(chang)/集(ji)(ji)熱(re)(re)(re)場(chang)控(kong)制(zhi)裝置、光熱(re)(re)(re)電(dian)站仿真系(xi)統等,開(kai)創了電(dian)力設(she)計院在光熱(re)(re)(re)行(xing)業裝備制(zhi)造研發(fa)的(de)先河。牽頭或參與(yu)制(zhi)定了多(duo)部(bu)(bu)光熱(re)(re)(re)電(dian)站儀控(kong)方面的(de)國(guo)家標(biao)準、行(xing)業標(biao)準、團(tuan)體(ti)標(biao)準,申報授權(quan)專利多(duo)項(xiang),各類相關成果獲規劃(hua)設(she)計集(ji)(ji)團(tuan)、能建集(ji)(ji)團(tuan)及行(xing)業級科技進(jin)步獎十多(duo)項(xiang)。
5“風光(熱)儲”一體化智慧調控
西(xi)北(bei)院負責設計(ji)完(wan)成了海西(xi)州多能互(hu)補集(ji)(ji)成優化示范工(gong)程,同時主(zhu)導多個新能源(yuan)(yuan)基地智能化集(ji)(ji)中(zhong)控制系(xi)統的規劃(hua)(hua)設計(ji)工(gong)作,通過一體化調度控制及智能集(ji)(ji)中(zhong)控制系(xi)統的規劃(hua)(hua)實施,有效降低風(feng)電光伏棄電率,實現多能互(hu)補電站(zhan)的平滑出力和電網調度的削峰(feng)填谷(gu),為(wei)實現“無(wu)人(ren)(ren)值(zhi)班(ban),少(shao)人(ren)(ren)值(zhi)守(shou),集(ji)(ji)中(zhong)監控、智慧(hui)運維(wei)”的智慧(hui)新能源(yuan)(yuan)基地項(xiang)目提供全方位的解決(jue)方案(an)。
海(hai)西(xi)州(zhou)多(duo)能互(hu)補(bu)一體化調控(kong)中心-絲路明珠
近年來,西北院(yuan)技術(shu)團隊積(ji)(ji)極投身多(duo)能(neng)互(hu)(hu)補一(yi)體(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)電(dian)源容(rong)量配(pei)比優化(hua)(hua)(hua)、調(diao)度(du)(du)運(yun)行(xing)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)策(ce)略、模(mo)(mo)擬一(yi)體(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)調(diao)度(du)(du)運(yun)行(xing)、新能(neng)源智(zhi)能(neng)巡檢、設備狀(zhuang)態檢修等方面的(de)(de)研(yan)究和工(gong)程實踐,積(ji)(ji)累了(le)雄厚的(de)(de)技術(shu)實力及工(gong)程經驗。通(tong)過多(duo)能(neng)互(hu)(hu)補一(yi)體(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)調(diao)度(du)(du)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi),實現多(duo)能(neng)互(hu)(hu)補一(yi)體(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)電(dian)站的(de)(de)統一(yi)調(diao)度(du)(du)、控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)、監視、診斷和運(yun)營管理,提高(gao)光(guang)伏、風電(dian)等電(dian)源消納能(neng)力,解決新能(neng)源基地(di)大規模(mo)(mo)開發(fa)遇到的(de)(de)限(xian)電(dian)瓶頸。
同時,西北院積(ji)極承擔(dan)了(le)中(zhong)(zhong)國能(neng)建集團(tuan)揭榜(bang)掛帥榜(bang)單“大(da)型(xing)光熱儲能(neng)電(dian)站在多(duo)能(neng)互補一體(ti)(ti)化新能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)基地中(zhong)(zhong)的應用(yong)研(yan)究(jiu)”及中(zhong)(zhong)電(dian)工程“儲能(neng)型(xing)太陽能(neng)熱發電(dian)在促進(jin)新能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)消納中(zhong)(zhong)的應用(yong)研(yan)究(jiu)”等重(zhong)大(da)關鍵(jian)課題的研(yan)究(jiu)工作(zuo)。通過課題研(yan)究(jiu)積(ji)極總結(jie)工程設(she)計(ji)經驗,創新設(she)計(ji)成(cheng)果,助力多(duo)能(neng)互補一體(ti)(ti)化新能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)基地的開發,為構建以新能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)為主體(ti)(ti)的新型(xing)電(dian)力系統提供解決方案。