“風光”并網需破技術瓶頸
2011-12-27 23:22:46 本站原創由國家財政部、科技部、國家能源局和國家電網公司聯合推出的“金太陽示范工程”首個重點項目——國家風光儲輸示范工程即將全面竣工。這是目前世界上規模最大，集風電、光伏發電、儲能及輸電工程四位一體的可再生能源項目。在工程全面竣工前夕，本報記者走進工程現場，實地感受了這一工程對新能源產業的推動作用。
12月14日，距北京300多千米，河北省張家口市張北縣國家風光儲輸示范工程工地上，氣溫已下降到零下25攝氏度，五六級的大風夾雜著沙塵如刀鋒般一陣陣地在臉上劃過，又冷又疼。不過，不停轉動的風力發電機葉片帶著勃勃生機打破了張北草原在嚴冬的沉寂，一排排光伏電池板組成數個巨大的方陣吸引著來訪者的目光，而技術人員正冒著嚴寒對國家風光儲輸示范工程進行最后的系統及聯合調試。很快，張北草原將升起綠色能源支撐的“金太陽”。
新能源發展面臨挑戰
在能源需求越來越大的時代，轉變能源發展方式，推動傳統能源的清潔高效利用，加快發展新能源和可再生能源已經成為我國未來能源發展的基調，預計到“十二五”末，我國非化石能源在一次能源消費中的比重將達到11.4%，其中風能和太陽能是新能源利用的主力軍。
我國風能、太陽能資源潛力巨大，發展迅速。預計到2020年，風電裝機將超過1.5億千瓦，太陽能發電達2000萬千瓦。但相關產業迅猛發展的同時，也面臨著亟待解決的迫切問題。
今年2月24日，甘肅酒泉風電基地598臺風電機組脫網。4月17日，甘肅瓜州15個風電場702臺機組脫網。同一日，在河北張家口，國華佳鑫風電場644臺風電機組脫網。時隔8天的4月25日，酒泉風電基地再次發生事故，上千臺風機脫網。
這些事故都是因為不穩定的風能、太陽能電力對電力系統的沖擊造成的，不僅對電網的安全運行造成危害，對快速發展的新能源產業也猶如當頭一棒。我國太陽能、風能資源富集地區與主要負荷中心逆向分布的基本國情，決定了我國風電開發以大規模集中開發、遠距離高壓輸送為主，光伏發電接入電網呈現出大規模集中接入與分布式接入并舉的特點，新能源電力的大規模集中并網無疑將給電網的安全穩定運行帶來巨大挑戰。其中主要面臨著三個技術問題：風電、光伏出力的反調節性和有效預測困難，對電力系統調峰提出了巨大的挑戰，新能源大規模并網要求建設大量的備用容量和調峰電源;風電、光伏出力多變和瞬間沖擊，影響電網的暫態穩定性及頻率穩定性;風電、光伏并網產生的電壓波動、閃變以及諧波導致電能質量難以滿足用戶需求。
突破瓶頸的示范工程
面對這些問題，我國風電和光伏產業具備了較強的工業化生產能力，但尚未完全形成獨立自主的設計能力，并網特性、控制技術與并網要求存在較大差距。
在這種形勢下，2009年4月29日，財政部、科技部、國家能源局以及國家電網公司共同召開“金太陽工程”協調會。國家電網公司積極響應國家“金太陽工程”要求，提出了“以點帶面，點面結合，在華北或西部地區規劃建設1至2個100兆瓦級標志性示范項目”，拉開了“國家風光儲輸示范工程”建設的大幕。國家風光儲輸示范工程位于國家千萬千瓦級風電基地之一的河北張家口壩上張北地區，是目前世界上規模最大的集風電、光伏發電、儲能及智能調度輸電工程四位一體的大規模新能源友好并網的綜合示范項目。工程規劃建設50萬千瓦風電場，10萬千瓦光伏發電站和11萬千瓦儲能裝置。一期工程建設風電10萬千瓦、光伏發電4萬千瓦和儲能2萬千瓦，配套建設一座220千伏智能變電站。國家風光儲輸示范工程一期工程平均每年發電2.6億千瓦時，每年降低約9.36萬噸標準煤的消耗，減少約18萬噸二氧化碳排放。
國家風光儲輸示范工程建成后將成為國內智能化運行水平最高、運行方式最為靈活多樣的新能源示范工程。工程的建設將帶動風電和光伏發電相關產業的技術升級，促進風電、光伏并網技術標準和管理規定的出臺，促進國家新能源產業又好又快向前發展。
