图①:青海海南藏族自治州塔拉滩生态光伏园的"光伏羊"。
本报记者 赵秀芹摄
图②:龙羊峡水电站。
材料图片
要完成碳达峰、碳中和方针,大规划、高份额展开零碳动力是必然趋势。
以水风景为代表的零碳动力特别是风景等新动力,尽管具有清洁零碳等许多优势,但也存在间歇性、动摇性等短板。在构建以新动力为主体的新式电力体系大布景下,不安稳的新动力成为主力电源,调峰就成为国际性难题。乃至有电力专家以为,一旦风景等间歇性电源成为主力,假如没有很好的调峰手法,电网或许存在严重危险。
怎么破解这一国际性难题?国家电力出资集团公司党组书记、董事长钱智民说,国家电投给出的答案是两个字——"交融",即以交融为思路,源网荷储协同互动,通过多种类动力互补的归纳门窗十大品牌才智动力,完成电力体系的平衡和安稳。
现在,国家电投现已展开了420个归纳才智动力项目,总出资超越1310亿元。记者近来深化该企业在北京、安徽、山东、青海等省份的实验和演示项目进行了查询采访。
多能交融——
水光互补项目让本来具有间歇性、动摇性和随机性的光伏电源完成平稳并网
坐落青海海南藏族自治州的龙羊峡水电站是黄河上游龙青段规划中的第一座大型梯级电站,1976年开工建造,1989年4台机组悉数投产发电,其库容达247亿立方米,相当于1700个杭州西湖。
2013年开端,国家电投在间隔龙羊峡直线间隔36公里的共和县,建造了85万千瓦装机的光伏电站,由此促成了全球规划最大的水光互补发电工程。
把光伏电站建在水电站周围,国家电投颇费了心思。
光伏发电的"软肋"是晚上不能发电,而水电的"短腿"是存在丰枯水期改变。怎么让这两种零碳动力优势互补,完成"1+1>2"?
国家电投想到的计划是"水光互补"——当太阳光照强时,多用光伏发电,水电或停用或少发;当气候欠好或夜晚影响到光伏出力时,则通过控制体系及时调理,让水电多出力。这样,将水电和光伏发电"打捆"送出,可使本来具有间歇性、动摇性和随机性的光伏电源完成平稳并网,然后下降对电网的影响。
7月23日,记者在龙羊峡水电站看到,前一天水电和光伏发电"打捆"送出的电量是3455万千瓦时。国家电投黄河公司龙羊峡发电分公司党委书记、总司理黄青刚告知记者:"水轮机组的调理十分便利,只需几秒钟就能对光伏发电的改变作出反应。这样就把本来间歇、随机、功率不安稳的‘锯齿’形光伏电源,调整为均衡、优质、安全的滑润安稳电源,然后可以削减电力体系为吸纳光伏电站发电所需的备用容量。"
在水光互补中,水电确实可以补偿夜晚光伏发电的缺口。可是,白日光伏多出力,是否会抢占水电的效益?
黄青刚说,从近几年运转状况看,水电站送出线路的年使用小时数反而从本来的4621小时进步到5019小时,也便是说,水光"打捆"后,"蛋糕"做得更大了。即使真的呈现水电出力下降,若算归纳效益,依然合算。比方龙羊峡水库,现在发电的重要性只排第四位,排在前三位的是防洪、防凌和供水。少发电就意味着多蓄水,这关于缺水的西北区域尤为重要。
不只是水光互补,新的夸姣蓝图正在铺展——"十四五"规划大纲提出"建造一批多能互补的清洁动力基地",黄河上游和几字湾也被列入大型清洁动力基地。
"离这儿不远处还有一座拉西瓦水电站!"指着下流方向,黄青刚难掩激动:"咱们依托黄河上游清洁动力基地,探究构建新式电力体系,预备使用海拔高差建造龙羊峡清洁动力调控纽带工程,以水电拉动新动力开发,在用电低谷时用泵把水抽上来、顶峰时放水发电。依托青海丰厚的风景资源,咱们有决心建成水风景储多能互补调理中心。"
技能交融——
"散布式动力+信息技能+储能技能"让新动力就近就地消纳
假如说多能交融有望缓解新动力调峰压力,那么,散布式动力和信息技能、储能技能的交融,则能协助新动力就地消纳,乃至能部分化解我国新动力资源散布和负荷中心不平衡的难题。
在闻名全国的安徽凤阳县小岗村,一场归纳才智动力实验正拉开帷幕。
"房顶免费装上光伏板,每年能少花200多元电费,咱们十分欢迎。""大包干"带头人之一、本年70多岁的严金昌摩拳擦掌。
严金昌家不远处,地源热泵为游客中心、养老中心等区域供应集中供热和供冷,光伏车棚、光伏座椅、才智路灯等设备成为小岗村的一道新风景。"未来整个项目建成后,小岗村可完成清洁动力电量全代替。"国家电投安徽小岗村归纳才智动力有限公司总司理高阳说。
长期以来,我国新动力资源和需求一向存在逆向散布——一边是西北部区域"风景"资源丰厚、自我消纳才干弱,另一边却是东中部区域资源禀赋有限、用电需求和减排压力巨大。假如能在东中部区域见缝插针、就近就地发掘散布式新动力的潜力,完成自发自用,就可以减轻对长间隔送电的过度依靠,缓解新动力送出压力。
不过,散布式动力很多接入,相同会给电力体系安稳带来应战。打个比方,曩昔电网像一艘巨轮,今后散布式电源多了,或许便是很多艘小吨位货船、小舟和巨轮一起组成船队,彼此之间的和谐合作就显得特别重要。所以,动力与互联网、大数据乃至物联网等新技能的交融需求也浮出水面。
"10点,4847千瓦;12点,14541千瓦;18点,43623千瓦……"在小岗村"天枢一号"归纳才智动力管控与服务平台上,记者看到一条动摇的光伏日猜测曲线,轻点鼠标,还能切换到用电负荷、冷热负荷等猜测曲线。
"根据历史数据和气候信息,这个‘才智大脑’可以猜测用户用能需求,并在多种动力之间进行优化装备、削峰填谷。比方光伏出力小了,可以让生物质能补上。这就相当于将点多面广、随机多变的散布式电源,‘打捆’成相对平稳、出力可控的成片电源,然后增强了新动力的安稳性。"高阳说。
散布式动力尽管远景宽广,但要真实完成自发自用,乃至终究做到离网运转,还有赖于储能技能的打破。现在,全球储能技能中最干流的技能道路是抽水蓄能和电化学储能,而用充裕的"风景"电制氢,乃至使用峰谷电差储热、储冷,相同大有可为。
在坐落北京昌平区的宝之谷国际会议中心,园区西侧矗立着一个10余米高的大罐子,这是国家电投自主研制的"冷热双蓄水罐"。几米外,还有一个长近4米、宽2.5米的"集装箱",这是储能的又一种方式——超威钠盐电池储能体系,年储电量可达33万千瓦时,使用峰谷价差,每年可节省用电本钱35万多元。中电才智归纳动力服务有限公司总司理张越说,上一年他们拆掉了3台燃气锅炉,改成使用夜间谷电时段进行制热或制冷,白日顶峰电价时段放热或放冷,再合作上空气源热泵、污水源热泵等设备,"每年可削减燃烧天然气80万立方米,换算下来每年可节省资金约280万元。"
跨界交融——
参加城市供温暖海水淡化,传统电站定位悄然改变
新动力异军突起的一起,火电站等传统发电企业的位置不免有所下降。近年来,一些省份的火电、核电机组已呈现降功率运转的状况。本钱密布的火电、核电等企业能否成功习惯新趋势,既关乎本身展开,也事关我国能否顺畅构建以新动力为主体的新式电力体系。
山东半岛东南部的海边小城海阳市,三面环海的岬角顶端,两座皎白的"大圆罐"十分招眼。这是海阳核电一期1、2号机组的核岛。在这儿,反应堆把水加热,发生很多高温蒸汽,驱动汽轮机发电。现在,这两台国际最先进的第三代核电机组已累计发电超越570亿千瓦时。
让国家电投山东核电有限公司董事长吴放津津有味的,除了先进的核电机组,还有从核电惯例岛延伸出的两条白色管道。
"这两条管道不是用来输电的,而是向城区供热。"海阳核电规划管理处工程师刘宪岭解说,管道一头连着核电厂内供热首站,另一头连着厂外热力公司。在核电厂内,从核电机组抽出的高温蒸汽将管道中的水加热到120摄氏度。随后,热水被运送到热力公司换热总站,开释热量后再回来电厂,如此循环往复,完成连绵不断的热量输出。
为啥一座国际最先进的核电站干上了城市供暖的营生?"现在,核电站年发电小时还不错,但未来咱们这样的核电站也存在给新动力发电让路的压力,因而有必要高枕无忧,不能只做发电这一篇文章。"吴放说,他们想到的第二篇文章,是和电联系最严密的"热"。
任何电厂都有很多余热,把余热使用起来就会进步效益。"核电站实践热效率比最先进的火电机组要低10个百分点,只要36.7%。把核电的热直接拿出一部分来供暖,可以进步核电的热效率,归纳效益更高。并且,削减余热排放还有利于海洋生态维护,可谓一举多得。"吴放说。
对海阳市来说,核电供热也能带来减碳盈利。
"曾经靠锅炉供暖,烧煤锅炉房里黑乎乎的。"站在现已停运的5层楼巨大锅炉前,丰源热力临港分公司司理潘世伟细数起烧煤供暖的种种不便利:"一不环保,二不经济,三不省心。燃煤锅炉故障率高,还要请工人24小时三班倒上煤,冬天光是暂时招工就得20人。"
现在,在锅炉房近邻,一座皎白细巧的板式换热器处理了各种问题。据测算,海阳完成全市核电供暖后,每个采暖季可节省原煤10万吨,减排二氧化碳18万吨、烟尘691吨、二氧化硫1188吨,相当于培养1000公顷阔叶林。"本年冬天,海阳将成为全国首个零碳供暖城市。"吴放说。
"水热同产",是吴放他们"跨界"的第三篇文章。
"海水淡化要耗费很多热能或电能,咱们与清华大学一起研制了‘水热同产’设备,使用核电站的高温蒸汽测验海水淡化。"海阳核电规划管理处工程师张真说,通过检测,淡水质量很高,可直接饮用,且出产用能悉数来自供热蒸汽,不额定耗能,完成了在零碳供热的一起零能耗制水,"山东半岛一些区域较为缺水,未来大规划使用的远景宽广。"
推动交融——
寻求共赢,让"有钱的少花钱、没钱的不花钱"
采访中,钱智民给记者叙述了让他形象深入的一个故事:几年前,企业想给青海三江源区域的牧民装置光伏发电设备,让他们可以用电煮饭取暖。可牧民们的活跃性并不高:"捡牛粪烧饭一分钱都不要,装置光伏还要花钱。"
钱智民从中敏锐地感觉到,推动交融展开,就有必要找到多方共赢的途径,让"有钱的少花钱、让没钱的不花钱",让本来想处理、处理不了的问题找到新的处理方法,这样,交融"大戏"才干唱成、唱好。
"小岗村最头疼的事是啥?"小岗村项目开工前,国家电投安徽公司提出的第一个问题,不是要不要建光伏房顶、才智路灯,这让小岗村党委副书记、村委会主任周群之立刻有了爱好:"秸秆燃烧是最让咱们头痛的工作,你们能协助处理?"
本来,小岗村每年有近3万吨秸秆需求处理,由于环保要求,不能一烧了之。所以,要么深耕埋葬,但每亩本钱需求30元至50元;要么送到15公里外的电厂,运送又不便利利。"咱们曾对不烧秸秆的乡民出台了奖赏方针,但有乡民说,‘你别给我钱,帮我把秸秆弄走就行’。"周群之说。
针对这一痛点,国家电投在归纳才智动力项目中规划了一条2万吨的秸秆归纳使用出产线,充分使用当地的秸秆、废物、粪便等生物质废弃物发电,完成了变废为宝。
归纳才智动力项目的探究,还为小岗村的工业展开带来了更多或许。记者来到小岗村变革大路西侧的农光互补项目,只见一间小房子正在"出产"植物。没有土壤、没有化肥,绿莹莹的生菜正在一层层白色培养板中茁壮成长……
"咱们计划使用光伏电源,展开水培蔬菜出产,不只成长速度比室外快,并且可以大大削减对土地的占用。"高阳说,下一步他们还预备在光伏板下培养黑豆或洋姜,协助小岗村兴工业、增收入。据了解,农光互补、房顶光伏、秸秆归纳使用等项目每年估计能给小岗村村团体、乡民增收约530万元。
在间隔小岗村2000多公里的青海塔拉滩生态光伏园里,一群绵羊在悠闲地吃草。41岁的马汉台村牧民向占魁每天骑着摩托车放养"光伏羊",每月能有3000元收入。
"光伏板可以下降风速和水分蒸发量,十分合适草的成长。因而曩昔的戈壁滩,现在长出了绿草。可是,草太长了会影响发电,还有火灾危险。后来咱们爽性养羊来‘除草’,成果却发明了一个工业。"光伏园负责人吴世鹏说。现在,这片600多平方公里的土地上现已放养了5000多只羊,为向占魁等十几户牧民带来了实实在在的收入。
未来,怎么全面推动交融展开?钱智民以为,要害要从小岗村、宝之谷等归纳才智动力演示项目的探究中,找到技能途径和商业模式。
"特别是商业模式,以往电力企业不太重视,我们以为横竖便是建一个电厂,出资几十亿元、上百亿元,建好后发电就行了,还要啥商业模式。但交融展开要统筹多种利益,探究出让各参加方都获益、都有活跃性的商业模式。"钱智民说,国家电投将在水火核风景气等工业交融展开基础上,活跃与供应侧、用户侧以及农业、交通运送、修建冶金等进行跨界式"大交融"展开,争夺持续领跑。
"融"出动力使用新篇章(记者手记)
完成碳达峰、碳中和,含义严重,任务艰巨。我国发电职业龙头企业之一的国家电投自动作为、活跃探究,以多维度、深层次的交融展开思路,力求为我国未来动力使用场景树立样板。
交融,必登高望远。只要坚持高起点、高标准、高定位,着眼久远、体系策划、全体规划,才干更好打寒酸格式、开创新局面。长期以来,我国电力体系运转中源网荷储条块清楚,而国家电投建造的水光互补光伏电站将水电和光伏发电"打捆"送出,成功完成平稳并网、归纳效益多赢,这正是交融带来的优点。
交融,要寒酸立新。构建新式电力体系的交融之路没有现成经历可循,怎么交融、与谁交融都需一步步探究。从小岗村的归纳才智动力网到戈壁荒滩上光伏工业园的"光伏羊",再到核电站运送动力的首个零碳沿海新城……国家电投的"清洁动力+"交融实践探究出了新思路,也带动了新技能新工业展开,让人看到了宽广远景。
交融,靠世人拾柴。完成碳达峰、碳中和,面对许多应战,靠各自为战、孤军独战不或许成功,需求更多方面相互借力、齐心协力,一起下好一盘棋。从中央到地方、从政府部门到相关企业,有关方面都行动起来,才干终究树立以新动力为主体的新式电力体系,既满意全社会用能需求,又守护好祖国碧波蓝天。
版式规划:沈亦伶
来源:版权归属原作者,部分文章推送时未能及时与原作者取得联系,若来源标注错误或侵犯到您的权益烦请告知,我们会及时删除。联系QQ:110-242-789