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践行双碳战略,中电工程西北院稳步推进“光热储能+”大型风电光伏基地建设

2022.04.26 来自:中电工程西北院

在国家大力推进双碳目标实现,全面推进以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地的大背景下,“光热储能+”多能互补一体化开发正在成为新能源基地开发新的建设模式,光热发电迎来新一波发展热潮。


中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司(简称西北院)在光热发电领域保持技术研发和工程设计能力全国领先优势,形成了一批具有核心竞争力的科技创新成果,具备光热发电项目投融资、设计、建设、运营一体化全产业链服务的实力。是多个商业运行项目的设计单位,技术路线覆盖槽式、菲涅耳、塔式等。



不忘初心、砥砺前行!在国家第一批太阳能热发电示范项目实施后,西北院积极推动储能型光热发电在“光热储能+”新能源基地中应用工作,开展了以海西州多能互补集成优化示范工程为代表的、遍布西北多省,多区域的“光热储能+”示范项目。同时继续加大科研攻关投入,具有专有技术的大开口槽式集热器产品已完成小规模运行。作为主编方完成了《塔式太阳能热发电厂集热系统设计规范》等多项国家、行业标准的编制。


1推动甘肃“光热储能+”示范项目实施


自2021年初,西北院与甘肃省各级地方政府、投资企业共同研究探索”光热+风光电"配比,率先推出“光热+”实施方案,积极推进光热发电与风光电协同发展,直接促成甘肃省首批4个总装机规模285万千瓦“光热+风光电”一体化项目获得示范,为全国多省份大规模发展“光热+风光电”奠定坚实基础。


目前,西北院正在参与“玉门10万千瓦光热+40万千瓦光伏+20万千瓦风电项目”,“敦煌市10万千瓦光热+60万千瓦光伏项目”,“瓜州县10万千瓦光热+20万千瓦光伏项目+40万千瓦风电项目”建设工作,争取早日将甘肃“光热+”新能源蓝图设想变为现实。


2助力新疆配套储能路径推进


2022年3月,新疆自治区发改委发布《服务推进自治区大型风电光伏基地建设操作指引(1.0版)》。该操作指引提出鼓励光伏与储热型光热发电以9:1规模配置,开展市场化并网新能源项目建设。


西北院承担新疆电力规划研究中心职能,分别为自治区和哈密市编制了太阳能热发电规划,在哈密市参股建成了全国首批、新疆唯一的熔盐塔式国家光热发电示范项目。依托在疆光热以及风电、光伏规划优势,自主并引导企业申报了多个“光热储能+”项目。示范项目申报中严格落实场址建设条件,落实电网接入及消纳条件。


通过新能源出力特性分析、光热调峰能力及电加热方案研究,提出最优的装机配比,使新能源利用率保持在合理水平,基本不新增系统调峰压力。探索出了一条创新引领、网源协调、多能互补的新能源发展与消纳的新途径,是对保障性并网规模外的市场化并网模式的创新示范。


3盐湖提锂项目综合能源供应方案实践


锂是做动力电池重要的原料,是构建新型电力系统的重要基础材料,近年来在新型能源材料领域的应用受到高度关注。我国超80%的锂资源分布在盐湖中,由于开发环境偏远、恶劣,能源供应条件受限、成本高等因素,限制了盐湖提锂项目的开发、实施。


西北院针对盐湖所处地区的环境特点和盐湖提锂项目的能源需求,结合长期以来在新能源发电(光伏、风电)、光热发电、大规模熔盐储热、电化学储能、区域微电网建设等领域的研究和建设经验,提出了一体化的综合能源供应解决方案。


通过系统优化分析,配置合理的光伏发电、风力发电、光热发电、电加热器、熔盐储热、电化学储能、区域微电网等设施,实现盐湖提锂项目的电力、蒸汽等能源安全、独立、绿色供应,降低综合供能成本,推动产业发展,助力“双碳”目标的实现。


4加强科研投入产品转化初显成效


研究表明,大开口槽式集热器能够提高光热系统效率,降低工程造价。开发大开口槽式集热器是槽式光热技术发展的重要方向,已被列入国家发改委2020年底颁布的绿色产业发展目录中。


西北院于2018年5月向中国可再生能源规模化发展项目管理办公室申请了世界银行中国可再生能源规模化发展项目资助基金。随后,国家能源局通过中国可再生能源规模化项目管理办公室与中国能建西北院达成协议,启动了新型大开口槽式集热器开发项目。


该研究成果成功列入国家能源局管理的“2021年度能源领域首台(套)重大技术装备项目”清单;同时初步入选能源领域首台(套)重大技术装备名录。


通过大开口槽式集热器的成功开发,西北院在国内同行业中的差异化竞争力进一步加强,同时,技术团队积累了丰富的光热关键设备开发经验,今后能够更好地助力我国光热行业的转型升级和创新发展。


针对光热电站仪控部分核心技术,西北院开展了全方位的研究和开发工作,在仪控系统设计、镜场/集热场配电及其网络规划、控制方案设计及调试等方面取得了喜人的成果,开发了镜场/集热场控制装置、光热电站仿真系统等,开创了电力设计院在光热行业装备制造研发的先河。牵头或参与制定了多部光热电站仪控方面的国家标准、行业标准、团体标准,申报授权专利多项,各类相关成果获规划设计集团、能建集团及行业级科技进步奖十多项。


5“风光(热)储”一体化智慧调控


西北院负责设计完成了海西州多能互补集成优化示范工程,同时主导多个新能源基地智能化集中控制系统的规划设计工作,通过一体化调度控制及智能集中控制系统的规划实施,有效降低风电光伏弃电率,实现多能互补电站的平滑出力和电网调度的削峰填谷,为实现“无人值班,少人值守,集中监控、智慧运维”的智慧新能源基地项目提供全方位的解决方案。


海西州多能互补一体化调控中心-丝路明珠


近年来,西北院技术团队积极投身多能互补一体化电源容量配比优化、调度运行控制策略、模拟一体化调度运行、新能源智能巡检、设备状态检修等方面的研究和工程实践,积累了雄厚的技术实力及工程经验。通过多能互补一体化调度控制,实现多能互补一体化电站的统一调度、控制、监视、诊断和运营管理,提高光伏、风电等电源消纳能力,解决新能源基地大规模开发遇到的限电瓶颈。


同时,西北院积极承担了中国能建集团揭榜挂帅榜单“大型光热储能电站在多能互补一体化新能源基地中的应用研究”及中电工程“储能型太阳能热发电在促进新能源消纳中的应用研究”等重大关键课题的研究工作。通过课题研究积极总结工程设计经验,创新设计成果,助力多能互补一体化新能源基地的开发,为构建以新能源为主体的新型电力系统提供解决方案。




相关线下活动:


第十二届光热发电中国聚焦大会2022(2022年5月26-27日,中国北京)

第五届光热发电中东北非大会2022(时间待定,阿联酋迪拜)


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