全球首个特高压配套清洁能源项目投运 破解新能源消纳“卡脖子”难题

全球首个特高压配套清洁能源项目投运 破解新能源消纳“卡脖子”难题
2020年10月27日 12:12 中国经营报社

本报记者 宋琪 吴可仲 海南州报道

近日,在青海省海南州的切吉草原上,备受关注的海南州特高压外送通道配套电源1300MW风电项目顺利并网,青海省建设国家清洁能源示范省迈出关键一步。

据了解,海南州特高压外送通道配套电源1300MW风电项目由国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司(以下简称“黄河公司”)投资建设,占地面积491平方公里,工程东西直线距离100公里,平均海拔接近3100米,分6个标段建设,总共506台风机。

值得一提的是,该项目配套的青豫特高压直流输电工程是青海首条特高压外送通道,同时也是全球首条100%消纳清洁能源的特高压通道,该工程起于青海省海南藏族自治州,止于河南省驻马店市,是华中电网消纳区外清洁能源的重要通道。

远景能源解决方案负责人许锋飞告诉《中国经营报》记者,“在高海拔、高严寒、强紫外线等苛刻建设环境下,海南州1300MW大基地项目在不到一年的建设周期内顺利建成全容量并网,对于后续北方平价大基地项目,及未来青豫直流特高压二期项目的推进建设都有十分重要的借鉴意义。”

低风速区的三北风电大基地

海南州1300MW风电基地虽在“三北”(华北、西北、东北)地区,却并非是常见的高风速大基地项目。实际上,在标况下,机位处平均风速为5米/秒左右,不仅远低于内蒙古7.5米/秒左右的风速水平,甚至不及某些使用了高塔技术的低风速平原地区。

许锋飞告诉记者,在低风速区,风机的选型及各建设环节的降本提效显得尤为重要。在海南州1300MW大基地风电项目中,一标段2号地块(500MW)均采用远景能源EN-141/2.65MW低风速智能风机,塔筒高度为90米;该风场设计年等效满发小时数达2088小时,年发电量可超过10.4亿度电。

“针对本项目机型的选择我们主要从风资源状况、风机可靠性、配套产业链的成熟度及项目投资收益要求等多方面考量。”许锋飞告诉记者。远景定制化风机的环境适应性、安全可靠性和针对性的控制策略有效提升了项目全生命周期的发电量,并降低了全生命周期的运维成本。同时在设计阶段,远景利用格林威治平台对本项目的塔筒、基础、集电线路、升压站选址、道路平台等系统工程反复迭代优化,给出最合理经济的设计方案,极大降低了本项目的建设投资。

“整个项目建设周期的缩短本身就是降低风电基地度电成本的举措。”黄河水电工程建设分公司新能源建设部经理张峰华强调,“海南州1300MW风电基地并不需要平价,它是有补贴的竞价项目,但是通过各种手段,在现有的条件下我们能把度电成本压到多低,这是我们此次想要探索的东西。”

海南州特高压外送通道配套电源1300MW风电项目的远景能源风机。

交付与抢装的“遭遇战”

如今海南州1300MW风电项目虽已经顺利并网,但对于经历过交付与抢装“遭遇战”洗礼的各方,回忆起项目的建设过程仍叹其“一波三折”。

“海南州1300MW风电项目于去年11月中下旬开工,一直到今年的9月底并网,大概用11个月就完成了将近130万千瓦风电的建设与投产工作,其中的困难可想而知。”黄河水电工程建设分公司副总经理许建军告诉记者。

海南州1300MW风电基地平均海拔达3100米,11月之后气温下降明显,在冻土、风大、高寒等因素影响下,土建、吊装等工作难度加大,有效施工时间进一步缩短。“为了不耽误进度,我们开始了大规模风机基础混凝土浇筑冬季施工的首次尝试。”张峰华向记者详细讲述道,“从混凝土拌制材料的预热拌制,到运输,再到现场浇铸一条线都采取了保温措施,甚至风机基础的浇筑都是在快速拼装的保温棚中进行的。”

冬季施工问题解决后,新冠肺炎疫情的暴发又使项目被迫停工两个月。从基础浇筑,人员协调,到厂家配合,后期调试等一系列流程的配合显得尤为重要。经过各方努力,远景能源作为海南州1300MW风电大基地最大地块的整机供应商,历时5个月完成189台风机设备交付,对本项目的按期并网至关重要。

智慧能源让风电外送通道不再“打折”

海南州1300MW风电项目之所以备受关注,不仅因为它是陆上风电平价前夜的“三北”风电大基地,更与其配套的青豫特高压直流外送通道相关。

众所周知,“三北”地区的新能源消纳一直以来都是制约风电发展的卡脖子难题,已建成的特高压通道也存在新能源送出比例偏低的问题。此次青豫特高压新能源外送通道的配套再次燃起了解决新能源消纳的希望。许建军告诉记者,“这个项目是外送基地电源配置项目一期工程,包括光伏装机300万千瓦、风电装机200万千瓦。同时搭配了146万千瓦的水电,通过黄河公司专利的水、风、光多能互补技术,将电力通过各个集电线路和各个升压站送到海南200千伏的变流站然后送到电网。”

风电基地大规模接入特高压直流系统对风机的并网友好性提出了更高的要求。许锋飞告诉记者,“远景能源针对电网的变化形式以及特高压直流输电系统的特性,开发并优化了并网友好的机组控制策略,使远景机组具备了故障电压穿越、一次调频、次同步振荡抑制等并网友好的功能,有效提高了风电场机组对特高压直流系统的适应能力,在助力电网提高安全性的同时,又极大地提升了风电场的发电权,大幅助力风电消纳。未来,远景能源还将持续探索风电大基地+储能一体化解决方案,实现与电网更友好协同。”

黄河水电公司工程技术部副主任汪洋表示,未来我国能源互联网的电力网络结构应该是大电网、微电网与新能源储能相结合的布局形式,可再生能源都能够通过能源互联网柔性接入,进一步推动区域间电力资源的协调互补和优化配置。同时能源互联,可以提供更加灵活和具有弹性的能源供给。

记者了解到,为支撑青豫特高压直流工程配套电源并网消纳,国网青海省电力公司在推动青豫特高压直流工程建设的同时,还建设5项新能源并网配套工程,新建330千伏线路201千米,新增变电容量72万千伏安。截至10月15日,青豫±800千伏特高压直流工程已向中原地区输送绿色能源26.37亿千瓦时。

(编辑:吴可仲 校对:翟军)

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