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德国阳光实业集团(中国)有限公司

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德国阳光储能技术在电网中应用的重要性

2018-5-11 12:47:29点击:


光和风存在很大的不稳定性,前者的日升日落,后者风的时有时无,两者对电网来讲会具有很大的冲击,这时就主要储能出场,将风电和光伏发电进行储存,将多余的电能保存下来,等到发电不足时再放出来,通过实时的充放电,来弥补了风电和光伏发电对电网的冲击。

风和光,两种不同的自然现象,却有着本质上的相似之处,日升日落和风的时有时无,人类都无法控制。

刘汉民,国家风光储输示范基地的工程师,在他看来,风看不见摸不着,但是光在一天中的变化却是有章可循的。为了能够最大限度的利用太阳能,在示范基地,我们看到了追随太阳转动的光伏板,这种跟踪发电的光伏板和固定式的光伏板相比,年发电量增加18%左右。

如果把大电网比作一条大河,风电和光伏就是汇入大河的两条支流,一条支流波涛汹涌,翻江倒海,一条支流时有时无,急剧波动,在汇入大河时就引起大河的剧烈震荡,造成对下游“桥梁”和“轮船”的巨大破坏,但是电的特性决定了发电侧和用电侧要时刻保持平衡,用多少发多少,也就是要时刻保证大电网的平衡和稳定。

如果两条支流来捣乱,怎么能够保证电网这条大河的水流平稳呢,这时,电网调度中心的作用就不容小觑了。

国家电网新疆调度中心,是整个新疆电网的中枢大脑,屏幕上的曲线和数字让人摸不着头脑,但是对于调度员来说,这些关系着新疆每个角落的用电以及全疆的风电厂和光伏电站的稳定运行。

蔡鹏程,国网新疆电力调度中心调控处处长,接受采访时表示,我们新疆电网每天的用电量大概有超过1/3的这个用电是来自于新能源发电,管控中的难度也是非常大的,由于用电和发电是随时要保持平衡的,随发随用,同时风电和光伏也在剧烈的波动着,系统的负荷也在随时的发生变化。

所以就要求我们调度系统啊要同时预测风电和光伏的下个时间的波动,同时呢还要预测我们系统大家的用电量的这个波动,预测完了之后,我们用水电和火电来去同平衡这种波动,来达到整个系统的这个安全稳定运行。

为了更加精确的预测和使用风电和光电,调度中心的监控系统接入了新疆地区所有风电场和光伏电站的数据。180多家风电场的1万多台风机,在这个系统里面,我们把这一万多台风机的运行的发电出力以及当地的风速等等关键数据全都接到这个系统里头。接入这些数据以后,我们现在可以做到风电的实时功率预测,未来15分钟的预测,一直到未来四小时的预测,最高的精确度可以做到98%。

对风和光的精确预测和调度并不意味着风和光可以随叫随到,尤其是在新疆,风能资源丰富,但是本地没有那么多用电需求,很多时候风电只能白白浪费掉。

2016年,中国的弃风总量折合成电能达到了480多亿千瓦时,相当于扔掉了一个大城市一年的用电量,国网新疆电力公司科学研究院正常是用一种方法让原本弃掉的风也能发挥作用。

康智,国网新疆电力科学研究院节能服务公司副经理,他表示这个项目是2016年投运的一个清洁能源供暖的冷热双蓄项目。所谓的冷热双蓄就是在夏季给大家供冷,而在冬季给大家供暖,冬季的夜间尤其是风量特别大,我们通过电锅炉把分把这个电能转化为热能储存在我们身边的这种大型的储水罐,那么通过这种方式夜间去热,白天去给千家万户供暖。

这种大型的储水罐每一个的储水量可以达到一千吨左右,设计的供暖面积是43万平方米,假如说一户的供暖面积按一百平来计算的话,差不多是4300户居民的供暖问题可以完全解决。

储水罐将多于风电以热能的形式发挥作用,但是如果再用电高峰,风电和光伏同时都不工作,岂不是会造成严重的停电事故,国家电网公司在大力推行清洁能源的同时,有了一个大胆的设想,把电存储在电池里备用。

2010年,国家电网公司将这一大胆设想变为现实,在国家风光储输示范基地建起了世界上规模最大的储能电站,集成了不同厂家功能容量的27.5万节磷酸铁锂电池及大容量液流电池。


刘汉民,国网冀北风光储公司副总经理,结合实例,向我们展示了目前最大的一块单体锂电池,200安时,也就是0.6度电,相当于手机电池40到50块,现在全站大概储电是8万多度。

假设储能电池的规模足够大,就完全解决了风电和光伏的不稳定。但是目前储能的成本极高,在这种情况下,就需要风电、光伏和储能三者相互配合。这是风和光和储实时输出的一个出力。

有了储能的加入,风电光伏变成了电网的好朋友,储能就像是一个蓄水池,将风电和光伏发电进行储存,将多余的电能保存下来,等到发电不足时再放出来,通过实时的充放电,弥补了风电和光伏发电对电网的冲击。

德国阳光储能技术在电网中应用的重要性