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青海太阳能发电:借力“仿真平台”渡“稳定难关”

2015-05-29 15:27:47 作者:光伏发电 来源:点击:

  青海省太阳能资源丰富,尤其是柴达木盆地更是全国光照资源最丰富的地区,年日照时数在3200-3600小时之间,年总辐射量可达7000-8000兆焦耳/平方米,为全国第二高值区。在相同的面积和容量的情况下,光伏并网发电能比相邻的甘肃、新疆多发15%-25%的电量。青海省地处青藏高原的东北部,大部分地区地广人稀,有未利用荒漠面积20万平方公里以上,主要分布在光照资源丰富的柴达木盆地和三江源地区,而且有不少荒漠靠近电力线路和负荷中心,并网条件优越,是建设大型荒漠光伏并网电站、建立太阳能发电电力输出基地的优选区域。

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  在2014年度青海省科技奖励大会上,一项以太阳能资源开发与利用为主的“青海省太阳能发电规划及运行控制关键技术与应用”项目荣获年度科技进步一等奖,这项科学研究和生活有什么样的关联?
 

  青海的太阳能是丰富的,小到路灯,大到边远牧区用的太阳能独立发电系统都用到太阳能。记者从青海统计信息网得到一组数据,2014年,青海省发电生产量595.8亿千瓦时,其中太阳能发电量58.16亿千瓦时,占全部发电量的9.76%,比2013年增长106.53%。太阳能发电比重在逐年增大。
 

  “太阳能受季节、昼夜及阴晴等影响明显,有波动性、随机性和间歇性,对电网运行冲击很大。”张节潭博士说,要解决问题,太阳能发电必须与包括水电、火电在内的常规电源必须进行调峰调频,与其协调运行。
 

  “再一个是远程输送,规模化光伏往往都是资源分布和负荷呈逆向分布。负荷中心和光伏电源不在同一个地方,没法就地消纳导致电网潮流大范围转移。”比方说,海西地区的光伏电站装机容量超过200万千瓦,但当地用电负荷只有50万—60万千瓦,而西宁需电多,远距离、大容量输送对电网的稳定运行提出了挑战。
 

  针对这些问题,项目采用“基础研究、系统开发、实验验证、应用推广”的技术路线,建立了太阳能发电稳定分析及消纳评估一体化仿真平台,提出了青海省在海东和海南地区发展太阳能发电的规划思路;研发了太阳能发电功率预测、优化调度和稳定控制系统,形成了拥有自主知识产权的核心技术,保障了青海省高穿透率太阳能发电的稳定运行和全额消纳。
 

  “青海省电力有余,电量不足,咱们当前装机1846万千瓦,最大负荷约900万千瓦,而电量则是全年性缺电。”张节潭说,依靠光伏发力是趋势,但仍需考虑以下问题:
 

  在实际运行中,必须及时根据电源、电网结构、负荷分布的变化更新制定运行控制策略,加强跟踪及时调峰调频。其次,太阳能发电的电量只相当于同等装机水电、火电发电量的20%左右。再次,太阳能发电成本高昂,随着太阳能发电量在电源结构中比重增加,经济负担成为躲不开的问题。
 

  为应对太阳能发电占比逐渐扩大带来的变化,去年7月17日,由国网青海省电力公司和中电投黄河上游水电开发有限责任公司牵头,联合省内外科技力量成立了青海省光伏产业工程技术研究中心和青海省太阳能发电并网技术重点实验室。这为研究解决青海省规模化光伏并网消纳、并网安全评估、源网协调运行控制和高效率光伏组件研发等国际难题奠定了科研基础。

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