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集团丨国家电投:“水光一色”见证脑洞成真
来源:中国电力新闻网 作者: 日期:2019-04-29 点击率:

  近日,由国务院国资委新闻中心、环球网、果壳、未来事务管理局、微博共同发起的“科幻作家走进新国企”活动正式启动。本报记者与科幻、科普作家一起,共同探访了活动首站——国家电投站,亲身感受科技发展对我们生活的改变,“科幻”与“国企”这两个看似毫无关联的词语从此紧密相连。

  “水光一色”见证脑洞成真

  ——“科幻作家走进新国企”之国家电投站

  千百年前,潺潺雪水自高原汩汩流下,灿烂的阳光照亮了神秘的未知自然。人类因大自然的滋养而在这里繁衍生息,也因对自然的渴望而幻想“治水”“追日”。

  近日,记者随“科幻作家走进新国企”一行走进国家电力投资集团有限公司,亲眼见证了当代人是如何将想象变成现实,让大自然的礼物真正成为社会发展的不竭动力。

  1477.73亿千瓦时——

  “龙头电站”开启黄河水电发展序章

  经历20余年勘察研究设计,1976年,被后人誉为黄河“龙头电站”的龙羊峡水电站正式施工建设。

  “作为黄河上游龙青段规划中的第一座大型梯级水电站,龙羊峡水电站的建设任务技术难度极大,施工难度极大。”说起那段历史,黄河水电公司龙羊峡发电分公司副总经理黄清刚颇有感触,龙羊峡水电站的建设工作是涉及水文气象、地质勘探、水利电力、土木建筑、机械制造等多个学科和门类的系统工程,从工程选点勘查、方案设计施工,到设备制造安装、机组投产发电,数万水电勘测、设计、施工安装、运行管理人员在缺氧达27%、风期长达半年、海拔高达2700米的深山峡谷中奋斗十余载,终于打开了我国黄河流域水能资源综合利用的序章。

  1987年,龙羊峡水电站的首台机组投产发电。其中,2号机组的投产发电标志着中国电力装机突破1亿千瓦。

  1989年,四台机组全部实现投产发电,总装机容量达到165.3万千瓦,助力青海省当年全省发电量达到58亿千瓦时,比项目建设前的1986年翻了两番,实现了青海从电力输入省到电力输出省的完美转型。

  同时,作为西北电网的主力电厂,控制水量达到黄河入海水量42%的龙羊峡水电站还承担了主要调频、调峰厂的重要任务,不仅为青海省向水电基地、能源基地迈进奠定重要基础,也为近年来该省先后举办的连续7日、9日清洁能源供电活动提供重要支撑,使其成为我国能源绿色转型之路上的成功样本。

  据统计,截至2019年3月31日,龙羊峡水电站累计发电量达到1477.73亿千瓦时。这个已过不惑之年的“老兵”,依然奋斗在满足青海省及周边地区电力需求的最前线,也将在这个战场上继续护航我国能源、经济的绿色、平稳、有序发展。

  15亿千瓦时——

  水光互补打造安全、友好电源

  “伴随黄河上游梯级电站的陆续建成,我们开始思考新的发展方向。”黄河水电公司龙羊峡发电分公司副总经理杨学礼告诉记者,随着龙羊峡、拉西瓦、公伯峡等17座大中型水电站接连投产,国家电投黄河公司的累计水电装机达到了1083万千瓦,为青海省乃至西北区域经济发展提供了充沛的绿色能源。在充分利用水力资源优势的同时,开始在国际能源领域崭露头角的太阳能资源成为了他们关注的对象。

  如同其它可再生能源一样,光伏发电具有随机性、波动性、间歇性等特点,对于要求平稳的传统大电网来说,两者的相处并不算融洽。为了平抑光伏发电的不稳定性,让太阳能真正成为安全、稳定、可利用的友好能源,黄河水电选择让龙羊峡水电站作为光伏发电大规模发展的“定海神针”。

  平抑波动曲线,实现电力需求的快速响应是关键。在龙羊峡水电站水库左岸,黄河水电建设了4台单机容量32万千瓦的水轮发电机组,充当光伏电量的缓冲阀。

  85万千瓦光伏电站被视为“虚拟水电机组”,通过水轮机组的快速调节,锯齿型光伏电源被转化为均衡、优质、安全、更加友好的平滑稳定电源,大大提升了电网运行的安全性。

  “通过大量的实验证明,人们普遍担心的龙羊峡水电站的调峰调频性能没有受到任何影响,反而得到了进一步加强。”杨学礼表示,经过晴天、阴天、雨天三种不同的典型模式计算,龙羊峡水电站的调峰能力分别提升了18%、9%和5%,有效增强了水电站调峰能力,确保实现清洁能源顺利转化,为电网提供更加均衡、优质、稳定的电能。

  自2015年6月起,每年近15亿千瓦时的光伏电量搭乘电缆输送至龙羊峡水电站,经过调节后,再将安全、稳定的电量送上大电网、送入千家万户。同时,通过水光互补,龙羊峡水电站送出线路年利用小时可由原来运行的4621小时提高到5019小时,大幅提高了水电站的综合效益,也为能源绿色发展再添强劲助力。

  148种主流技术——

  实证实验基地助力能源绿色转型

  “百兆瓦太阳能发电实证基地是全球最大规模的太阳能发电综合技术实证试验基地,不仅对整个太阳能光伏电站各种技术进行实际考证,对中国乃至全球太阳能领域的发展都将做出重要贡献。”2017年6月,国务院参事、中国可再生能源学会理事长石定寰在对“太阳能光伏发电试验基地”项目验收时做出了以上评价。

  近年来,我国光伏发电行业实现了飞跃式发展,并于2018年登上了全球规模第一的宝座。面对快速扩张的行业,在欣喜于成长的同时,平价时代的步步逼近、短时间内相对稳定的成本预算,让光伏人对于“如何提升光伏发电综合效益”这个问题逐渐有了更深刻的思考。

  经过反复调研论证,黄河水电决定将光伏发电系统的评估过程搬出实验室,通过实际操作完成对设备精度、设备布置、技术先进性等方面的评估。坐落于青海省海南藏族自治州共和县的百兆瓦太阳能发电实证基地,由此应运而生。

  据黄河水电新能源分公司总经理刘刚介绍,百兆瓦国家级太阳能发电实证基地选用26 种组件,其中囊括了国内外光伏知名制造商的组件、逆变器等,涵盖国内外多种最先进的技术,包含21种逆变器、17种支架,展示了30种设计理念、15种新设备、30种新材料以及4种电池的储能技术。

  从固定支架搭配单晶硅、双面PERC组件到平单轴与单面PERC、双面PERC组件的多种组合方案,148种光伏主流技术及多种光伏设计理念、设计方案被放置在资源和气象环境完全相同的野外测试、检验及实证对比平台上,各种不同类产品、设备技术、经济指标同台竞技,从设计、安装、运行、维护、投资等方面为太阳能光伏发电行业提供了真实、专业、可信的实测数据支持。不仅能够开展光伏试验示范与技术创新,促进技术产品的改进提升和市场应用推广,更有利于行业优化系统设计、提高系统效率,为加快实现光伏发电平价上网提供专业指导。

  “目前,二期储能对比区也已成功并网发电。”刘刚表示,为进一步推进清洁能源大规模发展及我国能源绿色转型,实证基地特建设了囊括了5个厂家4种不同类型的储能电池二期储能设备对比区,以分析不同光伏出力曲线、不同限电条件下和不同储能方式下储能电池的运行特性和运行数据,助力储能技术尽快成为清洁能源发展的有力支撑。

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