世界最大規(guī)模“虛擬電廠”再擴容

“大規(guī)模源網(wǎng)荷友好互動系統(tǒng)”三期擴建工程建成投運，擴展可中斷負荷毫秒級精準控制能力

秦虹 夏海峰

編者按2016年6月15日，國內(nèi)首套“大規(guī)模源網(wǎng)荷友好互動系統(tǒng)”一期工程建成投運，受到了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。次年二期工程投運，到今年三期擴建工程啟動試運行，該系統(tǒng)實現(xiàn)了源網(wǎng)荷友好互動、避免電網(wǎng)遇險一刀切斷電、智慧用電等。

7月25日13時10分，江蘇電網(wǎng)最高調(diào)度用電負荷達到10015萬千瓦，成為國家電網(wǎng)系統(tǒng)首個用電負荷連續(xù)兩年突破1億千瓦的省級電網(wǎng)。用電負荷節(jié)節(jié)攀高，為江蘇電網(wǎng)帶來了巨大壓力。近年來，為緩解供電壓力，江蘇電網(wǎng)大規(guī)模源網(wǎng)荷友好互動系統(tǒng)前兩期工程的優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)，實現(xiàn)了快速負荷調(diào)控方式的根本性改變，也為迎峰度夏的電網(wǎng)樹立了一道堅強的防線。

今年5月28日，由南瑞集團承擔建設的國內(nèi)首套“大規(guī)模源網(wǎng)荷友好互動系統(tǒng)”三期擴建工程投入試運行。“它的投運，預示著我國首次實現(xiàn)了大規(guī)模、多層級、多類型、多時間尺度可中斷負荷協(xié)同控制的工程應用，標志著我國擁有了世界上最大規(guī)模的‘虛擬電廠’，為實現(xiàn)能源、資源更大范圍的優(yōu)化配置提供了更加堅強的保障。”南瑞集團穩(wěn)定分公司總經(jīng)理助理顏云松表示。

精準施策實現(xiàn)負荷調(diào)控根本改變

長期以來，我國能源供應受到能源資源分布不均衡和經(jīng)濟發(fā)展不均衡的雙重制約，以江蘇為代表的中東部電力平衡高度依賴區(qū)外來電，常規(guī)火電、水電機組被大規(guī)模特高壓直流電源替代，電網(wǎng)快速調(diào)節(jié)能力下降。同時，單一直流送電規(guī)模不斷提高，一旦失去，受端電網(wǎng)瞬時面臨大量功率缺失，存在連鎖故障和電網(wǎng)失穩(wěn)的風險。

為了有效解決上述問題，南瑞集團電網(wǎng)穩(wěn)定技術(shù)團隊通過產(chǎn)學研用聯(lián)合攻關(guān)，歷時兩年半，首創(chuàng)性開展大規(guī)模源網(wǎng)荷負荷精準控制理論、互動機制研究，攻克了多項關(guān)鍵技術(shù)，研制了成套裝備，實現(xiàn)了江蘇大規(guī)模源網(wǎng)荷友好互動系統(tǒng)示范工程應用。

“該項目將分散的海量可中斷負荷集中起來進行快速精準控制，從電網(wǎng)‘電源調(diào)控’轉(zhuǎn)變?yōu)椤娫凑{(diào)控’與‘負荷調(diào)控’相結(jié)合，保障電力供應在應急狀態(tài)下的瞬時（毫秒級）、短時（秒級）和時段（分鐘級）平衡。”顏云松介紹說。

在裝備方面，主要研發(fā)了調(diào)度主站類及控制裝置類兩大類核心產(chǎn)品，包括省級調(diào)度端全景監(jiān)控系統(tǒng)，源網(wǎng)荷儲控制主站、子站裝置，155m專用通信裝置，多用戶共享2m接入裝置，智能負荷控制終端等。成套核心裝備填補國內(nèi)外空白，推動電子、通信、計算機行業(yè)發(fā)展，為我國特高壓交直流互聯(lián)電網(wǎng)、智能電網(wǎng)提供了一套可供推廣、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的完整產(chǎn)品線。

該系統(tǒng)在江蘇電網(wǎng)成功應用，實現(xiàn)了快速負荷調(diào)控方式的根本性改變，起到了很好的示范作用。該成果已在山東、河南、上海、浙江、安徽、湖南6個省級電網(wǎng)推廣應用，為我國特高壓交直流互聯(lián)電網(wǎng)安全運行提供了一套可供推廣、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大規(guī)模源網(wǎng)荷精準負荷控制手段，將進一步提升我國能源跨大區(qū)優(yōu)化配置及新能源消納能力，提升特高壓大功率遠距離送電環(huán)境下大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行控制水平，為下一步電力體制改革、新售電商業(yè)模式開展提供整體技術(shù)平臺支撐。

加快成果轉(zhuǎn)化創(chuàng)造經(jīng)濟社會效益

此次江蘇大規(guī)模源網(wǎng)荷友好互動系統(tǒng)三期擴容建設，包括了二期大用戶增補、三期新增千伏秦淮、惠泉、茅山、訪仙4個控制子站，23戶燃煤電廠可中斷輔機以及10戶儲能電站的毫秒級系統(tǒng)接入工作；還完成了所有簽約用戶的現(xiàn)場預置實驗，系統(tǒng)改造后的現(xiàn)場整體聯(lián)調(diào)工作及實切用戶試驗、實切時間測量實驗等工作。“目前毫秒級控制總?cè)萘窟_到260萬千瓦，控制對象共計2078戶。”顏云松說。

那么，這項工程是如何幫助電網(wǎng)迎峰度夏的，一組數(shù)據(jù)就可以看出它的“威力”。

該工程可提升特高壓直流送電能力154萬千瓦，年增利潤約8400萬元。累計增供電量49.896億千瓦時，累計新增銷售額27.4428億元，累計新增利潤1.2474億元，經(jīng)濟效益顯著。在負荷控制能力方面，相當于4臺百萬千瓦火電機組，節(jié)省投資126.4億元，環(huán)境效益顯著。

事實上，在前兩期工程中，“江蘇電網(wǎng)大規(guī)模源網(wǎng)荷友好互動系統(tǒng)工程”的優(yōu)勢已經(jīng)顯現(xiàn)。作為華東電網(wǎng)頻率緊急控制系統(tǒng)的重要組成部分，于2016年6月15日首次正式在蘇州地區(qū)投運。一期工程共接入810個大用戶，該系統(tǒng)為2016年迎峰度夏期間西南水電通過復奉、錦蘇及賓金等三回特高壓直流2160萬千瓦滿功率輸送時的電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行提供了有力支撐。

2017年12月，江蘇大規(guī)模源網(wǎng)荷示范工程二期擴建投入運行。新增兩個控制主站、8個千伏控制子站、新增加518戶終端。系統(tǒng)首次形成了由控制中心站—主站—子站—控制終端組成的分層分區(qū)完整架構(gòu)，控制對象除了大用戶外，還接入了燃煤電廠可中斷輔機、南水北調(diào)翻水站抽水泵以及大型儲能電站。電源類型多元化，控制對象更加豐富，毫秒級控制總?cè)萘窟_到200萬千瓦。

不難看出，該系統(tǒng)的可靠運行，有效提高了特高壓直流送出通道的輸電能力，為促進西南地區(qū)清潔能源開發(fā)利用提供了堅強的保障，為特高壓大受端電網(wǎng)安全運行提供良好示范應用，也為我國特高壓交直流電網(wǎng)提供了有力的技術(shù)和裝備支撐，積極推動了我國能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的有效落地。

西門子完成埃及特大聯(lián)合循環(huán)電廠建設

中國電力新聞網(wǎng)訊 通訊員 田實 報道 7月24日，西門子與當?shù)睾献骰锇閛rascom建設公司和elsewedy電氣公司宣布，在與埃及電力與可再生能源部的合作下，以創(chuàng)紀錄的速度完成了埃及特大能源項目的建設。

各方共同慶祝位于貝尼蘇韋夫市（benisuef）、布如勒斯市（burullus）和新首都（newcapital）的三座聯(lián)合循環(huán)電廠進行試運行并開始并網(wǎng)發(fā)電。這三座電廠將為埃及國家電網(wǎng)增加14.4吉瓦的發(fā)電容量，可為4000萬人進行穩(wěn)定的電力供應。

隨著這一具有里程碑意義的項目完工，埃及和西門子在快速建設現(xiàn)代化電力項目方面創(chuàng)造了新的世界紀錄，僅耗時27.5個月就新增14.4吉瓦的發(fā)電量。一座裝機容量為1200兆瓦的聯(lián)合循環(huán)電廠通常需要大約30個月的建設時間。對于埃及特大能源項目，西門子相當于以創(chuàng)紀錄的速度同時建造了12個此類電廠，并成功并網(wǎng)發(fā)電。

三個電廠，每座都裝有8臺sgt5-8000h燃氣輪機、4臺蒸汽輪機、12臺發(fā)電機、8臺西門子余熱鍋爐、12臺變壓器以及一個千伏氣體絕緣開關(guān)設備。為了提高埃及電網(wǎng)的彈性，西門子也成功地建設了6座變電站，這些變電站將用來輸送新電廠發(fā)出的電能。

相變蓄熱為清潔供暖開辟新路

相變蓄熱技術(shù)在熱電機組調(diào)峰及風電消納中廣泛應用

秦虹

“大容量相變蓄熱系統(tǒng)應用范圍很廣，一方面可以服務于煤改電、清潔供暖市場，這個市場帶來的需求量非常大，特別是北方地區(qū)處于井噴的狀態(tài)。另一方面在工業(yè)中低溫余熱、廢熱利用領(lǐng)域，可以將余熱等變廢為寶。此外，在棄風棄光供暖、農(nóng)業(yè)大棚種植及農(nóng)產(chǎn)品烘干、熱電聯(lián)產(chǎn)電廠的調(diào)峰等眾多領(lǐng)域亦有應用。”近日，北京今日能源科技發(fā)展有限公司（簡稱“今日能源”）董事長張文亮在接受中國電力報記者采訪時表示。

他坦言，最早推出大容量相變蓄熱裝置時，目的是解決工業(yè)余熱利用的問題，如今卻在煤改電、清潔供暖方面需求很大，此外與光伏、風電相結(jié)合，可以為清潔能源消納開辟一條道路。

相變蓄熱具備成本優(yōu)勢

相變蓄熱有著自己的優(yōu)勢。一般而言，相變蓄能材料有以石蠟、脂肪酸、醇類等在內(nèi)的固液有機物相變材料，以水合鹽、融熔鹽等為代表的固液無機物相變材料以及高分子固固相變材料。這些相變蓄能材料比水的儲能密度高，可達水的5～6倍，且熱量主要分布在相變溫度附近，輸出溫度恒定、體積小、控制管理靈活。

根據(jù)電力系統(tǒng)和熱力系統(tǒng)的耦合關(guān)系，儲熱系統(tǒng)的應用位置：一是在熱電聯(lián)產(chǎn)機組與供熱首站之間，通過大容量中溫相變儲熱裝置的蓄熱和放熱(釋熱)，打破熱電聯(lián)產(chǎn)機組“以熱定電”的電—熱剛性耦合方式，提高熱電聯(lián)產(chǎn)機組的調(diào)節(jié)能力；二是在可再生能源（風力發(fā)電）電供熱處，增加相變蓄熱裝置，提高可再生能源的消納能力。

“我們利用電力系統(tǒng)的峰谷電價，相變蓄熱裝置通過一個電鍋爐在夜晚低谷電價時進行蓄熱，白天電價高的時候切斷，可以將蓄熱裝置中的熱進行供暖。增加蓄熱裝置后，在張家口地區(qū)，夜間電價0.1元～0.15元，白天電價0.6元以上，這樣的電價，蓄熱裝置完全可以取代煤電供暖運行成本，蓄電系統(tǒng)的運行成本2000元～3000元/千瓦時，蓄熱系統(tǒng)折算成千瓦時計算，成本大約在200元/千瓦時，蓄電的電池成本是蓄熱裝置成本的10倍。”張文亮表示。

煤改電、清潔供暖政策啟動后，市場上出現(xiàn)從事蓄熱的企業(yè)比較多，但是真正能做到大型化、產(chǎn)品功率有效可控的企業(yè)并不多，大容量相變蓄熱可以快速充放，最快可以做到一小時充放，達到快速調(diào)節(jié)的目的，以提高電廠調(diào)峰的靈活性。

“目前，江蘇、山東、河北、內(nèi)蒙古、新疆、西藏等地都有應用。但是大容量相變蓄熱仍處在起步階段，推廣過程中遇到一些阻力，只能在電價政策比較好的地方，即峰谷電價差大的地方推廣。”張文亮提出了裝備推廣過程中的困境。

提高可再生能源消納能力

“在傳統(tǒng)的電力生產(chǎn)模式的基礎上，增加儲能環(huán)節(jié)后，增加的蓄水，蓄電和蓄氫，可以有效提升可再生能源的消納能力，減少浪費，提高電網(wǎng)的安全。我們通過增加儲能環(huán)節(jié)，有效實現(xiàn)了能源的合理利用，綜合使用效率達到了85%以上。”張文亮表示。

據(jù)他介紹，前年開始，該公司與清華大學、中南設計院合作，承接了國家科技支撐項目，主要針對三北地區(qū)熱電廠，大容量相變蓄熱可以解決熱電廠本身的調(diào)峰需求，同時可以解決棄風問題。幫助壓縮熱電廠熱負荷，以降低電出力，同時可把節(jié)約出來的電負荷讓給風電場，讓風電場多消納。

以今日能源為內(nèi)蒙古呼和浩特熱電廠配備容量為20兆瓦時相變儲熱裝置項目為例，分別在熱電聯(lián)產(chǎn)機組處和電供熱負荷處建設儲熱工程，將大容量儲熱應用在熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中。

“這個項目在日間電力負荷峰時段，機組供熱能力有富余時，滿足熱負荷需求外，利用蓄熱裝置進行蓄熱；在夜間電力低谷時段，由蓄熱裝置放熱滿足熱負荷需求，此時，熱電機組可達到較小出力，調(diào)峰幅度大，減少90%以上的棄風情況。”張文亮舉例說。

自主研發(fā)新產(chǎn)品交出完美成績單

哈電鍋爐在全國火電機組能效對標競賽中成績優(yōu)異

許顯鋒 于海江

近日，“2017年度全國火電機組30萬千瓦級以上機組年度能效對標競賽”評選結(jié)果揭曉，國產(chǎn)電站鍋爐優(yōu)勝機組共評選出以華能萊蕪電廠100萬千瓦二次再熱機組為代表的258臺，其中使用了哈電集團哈爾濱鍋爐廠有限責任公司（簡稱“哈電鍋爐”）設備的機組有98臺，占比38%，“哈鍋牌”在競賽中再度奪魁，繼續(xù)領(lǐng)跑競賽榜單。

在258臺國產(chǎn)電站鍋爐優(yōu)勝機組中，有49臺榮獲5a級榮譽，哈電鍋爐占24臺，占比49%；榮獲優(yōu)勝機組的5臺二次再熱機組鍋爐，哈電鍋爐占3臺，占比60%；供電煤耗指標和廠用電率指標最優(yōu)機組中，使用國產(chǎn)鍋爐的共計35臺機組，其中“哈鍋牌”17臺，占比48.6%，各項主要指標競賽哈電鍋爐產(chǎn)品均占據(jù)了半壁江山。

新產(chǎn)品研發(fā)引領(lǐng)行業(yè)潮流

哈電鍋爐近幾年研發(fā)的行業(yè)代表性鍋爐機組在競賽中表現(xiàn)優(yōu)異，世界最高參數(shù)的萊蕪100萬千瓦超超臨界二次再熱機組、國產(chǎn)首臺安源66萬千瓦超超臨界二次再熱機組、國產(chǎn)首臺長興電廠66萬千瓦高效超超臨界機組在競賽中均獲得了5a級最高榮譽，萊蕪、安源機組同時榮獲了供電煤耗指標最優(yōu)機組稱號，這是對哈電鍋爐自主創(chuàng)新產(chǎn)品的充分肯定，標志著哈電鍋爐新產(chǎn)品研發(fā)獲得了圓滿成功。

近年來，哈電鍋爐按照國家節(jié)能減排要求，堅持綠色發(fā)展理念，不斷提高自主創(chuàng)新、原始創(chuàng)新能力，在行業(yè)內(nèi)率先自主開發(fā)了世界參數(shù)最高二次再熱、高效超超臨界等清潔燃煤技術(shù)，填補了我國技術(shù)空白，實現(xiàn)煤炭資源更加環(huán)保高效利用，用實際行動打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)。

哈電鍋爐二次再熱技術(shù)采取了大量的先進設計理念，通過創(chuàng)新設計，攻克了主蒸汽、一次再熱和二次再熱三個汽溫同時受控，且出口溫度均超過攝氏度，汽溫調(diào)節(jié)方式和系統(tǒng)耦合更加復雜等難點；采用全爐膛數(shù)值模擬計算，精確分析燃燒系統(tǒng)及其底部煙氣流場，結(jié)合煙氣再循環(huán)運行方式，實現(xiàn)高效低氮燃燒；應用多測點監(jiān)控方案和綜合的調(diào)溫系統(tǒng)保證現(xiàn)場的定點精細調(diào)節(jié)；以煙氣再循環(huán)為主，擺動燃燒器和調(diào)節(jié)擋板為輔的調(diào)溫手段，保證了鍋爐性能指標，提高了機組經(jīng)濟效益和社會效益。

在高效超超臨界鍋爐技術(shù)方面，哈電鍋爐為提高再熱汽溫，對爐膛上部過熱器進行了大量的修改，提高了末級再熱器入口煙溫，特別增設了汽溫和煙溫偏差的調(diào)控措施，完成了多工況全爐膛熱態(tài)數(shù)值模擬計算，多種調(diào)溫手段使華能長興鍋爐機組成為國內(nèi)第一個運行溫度達到623攝氏度的機組。

高效超超和二次再熱鍋爐顯成效

2015年12月，哈電鍋爐自主研制的世界最高參數(shù)的華能萊蕪100萬千瓦超超臨界二次再熱鍋爐成功投運，2016年7月完成性能考核試驗，機組發(fā)電效率為48.12%，發(fā)電煤耗為255.29克/千瓦時，供電煤耗為266.18克/千瓦時，三項指標均刷新了世界紀錄，是目前世界上效率最高、能耗最低、指標最優(yōu)、環(huán)保最好的火電機組，一舉成為了世界綠色煤電的標桿機組。

2015年6月，哈電鍋爐自主研制的國產(chǎn)首臺66萬千瓦二次再熱超超臨界鍋爐在華能安源電廠順利投運，主汽壓力達到32.45兆帕，主蒸汽溫度605攝氏度，一次、二次再熱汽溫均達到623攝氏度高效運行參數(shù)，供電煤耗比常規(guī)一次再熱超超臨界機組低約20克/千瓦時，開啟了我國乃至世界火電機組高參數(shù)二次再熱新時代。

2014年12月，由哈電鍋爐自主研制的當時世界最高參數(shù)66萬千瓦高效超超臨界鍋爐在華能長興電廠順利通過168小時試運行，其主汽壓力29.3兆帕，蒸汽溫度為605/623攝氏度，成為國內(nèi)首臺達到高效設計參數(shù)的超超臨界機組。

晶澳獲領(lǐng)跑者認證計劃杰出貢獻獎

中國電力新聞網(wǎng)訊 通訊員 王麗英 報道 近日，晶澳太陽能公司（簡稱“晶澳”）獲得由國家權(quán)威認證機構(gòu)———中國質(zhì)量認證中心（cqc）頒發(fā)的“光伏發(fā)電產(chǎn)品領(lǐng)跑者認證計劃杰出貢獻獎”。

晶澳視創(chuàng)新驅(qū)動為提升企業(yè)核心競爭力的不竭動力，不斷通過技術(shù)創(chuàng)新助力國家領(lǐng)跑者計劃。晶澳在認證計劃初始，積極響應國家政策在內(nèi)部立項領(lǐng)跑者項目。2015年11月，晶澳成為首批獲得一級領(lǐng)跑者認證計劃證書的四家廠商之一。同時，晶澳有10余款高效組件獲得中國質(zhì)量認證中心（cqc）領(lǐng)跑者認證證書、2款組件獲得鑒衡認證中心（cgc）超級領(lǐng)跑者認證證書。欣喜的是在全國首期山西大同光伏領(lǐng)跑者示范項目中，晶澳供應了422兆瓦組件，供貨量占整個項目的44%，行業(yè)發(fā)貨量第一，其中高效perc組件達到了40%。

以上是網(wǎng)絡信息轉(zhuǎn)載，信息真實性自行斟酌。