大漠戈壁中,藍色的光伏板綿延鋪展,成排的風力發電機迎風旋轉。一座座儲能電站拔地而起,鐵塔和銀線架起“空中走廊”,將綠電送向遠方……
過去,提及新疆的能源,人們往往首先想到石油、天然氣等傳統化石能源。事實上,在這片土地,可再生能源優勢同樣得天獨厚,甚至更具發展潛力。但在發展初期,受地理位置所限,新疆雖資源豐富,卻在風能、太陽能的開發利用方面面臨挑戰。
近年來,隨著特高壓輸電通道的加速布局、新能源配套儲能項目的規?;涞匾约爸悄茈娋W技術的廣泛應用,新疆的風、光資源得以從“難以轉化”走向“高效利用”。
截至今年7月底,新疆電源總裝機容量已突破2億千瓦,其中新能源裝機容量占比約60%,成為當地第一大電源。儲能建設則成為新疆能源轉型中的關鍵“調節器”,有力支持了新能源的消納和電力可靠供應。
9月18日,全國最大“線性菲涅爾”光熱綜合能源示范項目——哈密100萬千瓦“光熱+光伏”項目實現全容量并網發電。26萬塊反射鏡在戈壁灘上整齊排列,將陽光精準匯聚到中央的集熱管道上。
“當有負荷的時候,該項目白天也可以發電。沒有負荷的情況下,白天蓄熱,晚上發電,實現24小時不間斷運行?!敝袊茉唇ㄔO集團西北電力試驗研究院有限公司三峽哈密光熱項目部經理陳偉介紹。該項目配置的8小時熔鹽儲能系統如同一個巨型“充電寶”,白天儲存太陽能熱量,夜晚釋放能量驅動汽輪機發電,可有效平抑光伏波動,使電站具備基礎調節電源功能。
如今在新疆,這樣的儲能項目正在加快布局與建設,這背后離不開政策支持。2023年5月,新疆維吾爾自治區發展和改革委員會與國網新疆電力有限公司聯合印發《關于做好源網荷儲一體化項目建設有關工作的通知》,明確了儲能項目的建設規劃與發展方向,為“用電高峰放電、低谷充電”模式的規?;l展提供政策依據。
2024年,新疆儲能建設進入快速發展階段。2024年7月,巴里坤哈薩克自治縣的戈壁灘上,新疆規模最大的單體新能源儲能項目正式開工;2024年8月,在烏魯木齊市米東區,新疆首個新能源儲能鋰電池電芯項目啟動,填補了本地儲能核心設備生產的空白;2024年9月,在木壘哈薩克自治縣,全球最大二氧化碳儲能電站正式開工……隨著一系列關鍵項目相繼落地,新疆正加快構建覆蓋設備制造、電站建設與穩定并網技術的儲能全產業鏈。
項目“跑”得快,技術要“托”得住。2024年5月,國網新疆電力在新疆哈密華潤咸水泉風電儲能電站完成全球首個百兆瓦時級組串式構網型儲能電站性能測試。此次測試解決了大規模構網型儲能電站在多機并聯運行中的穩定性問題,首次開發并應用了構網型儲能電站智能控制器。這一技術突破不僅標志著國網新疆電力在儲能領域取得重要進展,也為構網型儲能技術的大規模推廣應用提供了實踐依據。
在此基礎上,國網新疆電力通過整合大量現場工作的數據和經驗,牽頭制定《構網型儲能系統并網技術規范》和《構網型儲能系統并網測試規范》,填補了國內構網型儲能并網測試領域的標準空白。該公司還深度參與《電化學儲能電站接入電網測試規范》等國家標準的修訂,持續推動儲能行業技術標準化進程。
有了項目和技術,如何讓新疆儲能系統步調一致?依托大數據技術,國網新疆電力創新打造了儲能集控服務一體化平臺,通過規范儲能并網運行管理,持續優化新能源功率預測系統,提高了預測精度和系統穩定性,為新疆電網的科學精準調度提供了有力支撐。截至今年6月底,新疆新型儲能并網規模達1207萬千瓦,構網型儲能、飛輪儲能等前沿技術得到廣泛應用,新疆電網新能源利用率較2024年提升4.6個百分點。
新疆獨特的氣候條件給電力設備的長期穩定運行帶來了挑戰。“極端天氣會加速電力設備性能退化,直接影響新型電力系統的長期可靠性?!毙陆娏茖W研究院高壓設備研究所災害評估及機理研究專責董新勝介紹,“為此,需要通過智能電網技術進一步強化輸電線路抗災能力,提升運維智能化水平,讓新疆更多的綠電‘送得出’?!?/p>
9月24日,在國網新疆電力氣象中心,新疆電科院防災減災室專責李孟通過新疆電網環境一體化安全風險預警管控平臺,實時查看新疆大風、降水等天氣變化數據,并及時向各運維單位發布預警信息。
為進一步提升極端天氣下的電網防災能力,國網新疆電力創新構建了“天眼+地網+超腦”智慧防災體系。該系統整合了2165個自動氣象站、509套微氣象監測裝置、494套覆冰監測裝置組成的“地網”實時數據,以及13顆衛星每10分鐘更新的“天眼”氣象信息。所有數據最終匯入運算速度達60萬億次每秒的“超腦”系統,通過對氣象變化及線路受影響情況的精準推演,大幅提升了預警精度,實現了電網防災從被動應對向主動預判的轉變。
在應對外部環境挑戰的同時,電網核心設備在極端條件下的穩定運行也至關重要。新疆的極寒大溫差環境增加了油浸紙絕緣設備絕緣監測難度。傳統進口儀器在零下40攝氏度的條件下無法正常工作,缺陷定位與干擾分離面臨技術瓶頸。對此,國網新疆電力員工楊定乾帶領團隊聯合高校和相關單位開展技術攻關,研發出“油浸式變壓器類設備絕緣狀態的寬頻域感知技術及工程應用”,解決了相關問題。該成果獲2024年度新疆維吾爾自治區科學技術一等獎,目前已在±1100千伏昌吉換流站等28座樞紐變電站規?;瘧?。
同時,國網新疆電力也積極利用仿真技術支撐重大工程建設,并為環塔里木盆地750千伏輸變電工程“合龍”提供助力。該工程作為構建新疆“北接南延、西連東送”電網格局的關鍵,可為南疆沙漠、戈壁、荒漠地區大型風電光伏基地等新能源項目的發展提供有力支撐。該工程全長2600千米,變電站平均間距超260千米,且南疆地區新能源容量占比已超60%,這些因素都給系統建模工作帶來了挑戰。
“面對海量數據與復雜算法,我們團隊用了半年時間反復推演與優化,最終搭建起包含構網型裝備、分布式調相機、可控高壓電抗器等多元組件的環塔里木大環網混合仿真模型?!毙陆娍圃弘娋W技術研究所電網規劃仿真專責段青熙介紹。該模型創新融合了機電暫態與電磁暫態兩種仿真方法,能夠從不同時間尺度、多維度建模精度對系統進行全面模擬,精準捕捉高比例新能源接入后電力系統的動態特性,為工程投運打好基礎。
如今,新疆生產的清潔電力不僅滿足了本地的用電需求,更通過“西電東送”等通道外送,將當地的資源優勢轉化為發展優勢,助力新疆經濟社會高質量發展。
原標題:戈壁大漠中,追風逐日綠電奔涌
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