“十四五”期间,风、光大基地是新能源发展的主要增长点之一。光伏們此前统计,2021年以来,已明确业主并审核通过的大基地项目规模已超400GW。
今年11月,国家林草局联合国家发展改革委、国家能源局召开光伏治沙基地规划论证会,有消息称,该规划整体规模或可达300GW。结合三批大基地指标实际建成情况和到2030年达成4.55亿千瓦的装机目标来看,大基地项目仍将是“十五五”期间集中式新能源发展的主阵地。
但从此前的建设情况来看,风光大基地实际应用与能源保供的规划效果存在差异。特别是新量级下风光大基地项目出力波动性更为剧烈,在风光大发时,电网承压严重;在出力不足时刻,电网又需要调节资源支撑。目前大基地项目不仅遭遇高比例限电,还需承担不少电力辅助服务费用。
在能源转型需求与电网消纳困局下,构建新型电力系统成为发展新能源的必由之路。与此同时,在发电侧,行业也在不懈探寻平抑风光电力输出的多种手段,升级项目的建设与运营逻辑,以技术创新与数智化手段,助推大基地项目实现良性运转与更优效益。
最大化电力输出
随着新能源装机历史性超越煤电,新能源电力输出不稳定的特点进一步显现,由此带来的电网波动与消纳矛盾愈发凸显,尤其是新能源大基地项目的快速投产,进一步激化了这一问题。
提升电网稳定性、提高消纳能力成为新能源可持续发展亟待解决的重要课题。面对困局,行业需要从发电系统与设备技术等多维度推动解决。显然,当下储能被寄予厚望,而构网型储能系统的技术革新正从设备创新端为电网与新能源提供更为稳妥的连接方式。
12月6日,以“碳路中国 大道有为”为主题的“2024华为中国数字能源旗舰峰会”在新疆乌鲁木齐成功举行。华为数字能源中国区总裁周建军表示,华为数字能源将坚持技术创新、场景融合、生态共荣,全面支撑新疆构网储能、电站数字化等产业发展。
针对新能源大基地项目,华为基于智能光储解决方案和构网型算法等核心技术,推出智能光风储发电机。在加强电网安全运行的基础上,可以实现电网对新能源的消纳能力的大幅提升。与传统储能方案相比,“重构电压稳定、重构频率稳定、重构功角稳定”三大功能可进一步提升电网的新能源接入能力。
据了解,该方案具备的多场站级自同步幅频调制技术可以实现多场景全工况构网、电网主动支撑、并机环流有效抑制和多场站级大规模自同步稳定运行;拓展了构网型储能系统的应用场景,能与光伏、风电、同步发电机等多类型电源并列稳定运行;自研的构网型储能功率模组和控制芯片,提升了在复杂、恶劣环境条件下的长时间可靠运行能力。
在这一技术支持下,华为打造的全球首个百兆瓦时级智能组串式构网型储能项目——新疆哈密华润咸水泉电站25MW/100MWh构网型储能项目,完成了全球首个百兆瓦时级智能组串式构网型储能系统高低电压扰动、相角跳变、低频振荡、阻尼性能、跟/构网模式切换等测试,有效验证了全球首个电站级规模化构网型储能稳定运行及暂稳态支撑能力。
升级投建营逻辑
在新能源走向基地化发展的趋势下,除了电力不稳定性带来的挑战之外,基地项目的投建营逻辑亦需要进一步升级,来保障项目的可靠性与长期收益的提升。事实上,在新能源全生命周期管理中,华为更具特色的优势体现在多年积累的数字化与智能化两大方面技术。
当前,恶劣环境下超大规模新能源项目的全生命周期管理,正成为新能源大基地无法回避的一个重要问题。在自然条件恶劣地区,从建设到运维,大基地项目投资支出费用高昂。有行业人士透露,第一批风光大基地项目建设成本远超预期,后期更优的数智化建设及运维技术显著提升了项目经济性。
华为针对光伏大基地推出的清洁能源大基地“规建维营”全生命周期数字化解决方案,聚焦智能化核心算法,提供百万设备接入、全面诊断分析和AI数据处理三大能力,帮助客户实现“少人无人”、高PR、高收益、高安全四大价值。
据了解,华为的全生命周期的解决方案包含了从数字化电站设计、运维、运营等解决多维度具体细节的能力。如3D建模和设计软件、无人机技术、自动识别与报警提示等数智化技术已经在不断迭代中深入到了光伏大基地建设的方方面面。
在提升光伏电站安全性与长期发电量方面,华为选择通过数字化手段将运维流程固化下来,站内和集维相互配合,将巡检、分析、诊断、定位、修复等融于一体,打造高效的一站式检运维综合管理平台、端到端全面覆盖整个运维流程,这将是近年来光伏运维的趋势所在。
长期消纳困境下,新能源遭遇了建设与经营的重重挑战。但行业从不懈怠,孜孜以求,不断铸就更加高效稳定的发展新篇章。
从跟网型到构网型技术的演进,新能源发电系统由跟随电网走向主动增强电网,为新能源更高比例上网提供坚实支撑;光储电站数智化升级也从局部走向全生命周期,进一步提升新能源长期价值。可以预见,在数智化技术的加持下,光储融合发展模式将引领大基地项目实现革新性的转型。
下一章,新能源既要发挥能源转型的主体担当,又要实现良性收益。