在“雙碳”目標引領(lǐng)下，新能源快速發(fā)展已成我國能源轉(zhuǎn)型關(guān)鍵驅(qū)動力。然而，隨著新能源裝機規(guī)模不斷擴大，其并網(wǎng)消納問題也日益凸顯。如何讓“靠天吃飯”的新能源更聽話?近日，記者走進國家電網(wǎng)公司發(fā)現(xiàn)，作為我國能源領(lǐng)域骨干央企，該公司正通過一系列科技創(chuàng)新舉措，為新能源高效并網(wǎng)與消納提供堅實支撐，助力我國能源結(jié)構(gòu)深度轉(zhuǎn)型。
新能源發(fā)電具有間歇性、波動性和不確定性等特點，大規(guī)模接入電網(wǎng)后，給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行帶來了巨大挑戰(zhàn)。國家電網(wǎng)公司通過多年科研攻關(guān)，成功攻克了新能源并網(wǎng)世界性難題，取得了顯著成果。
2024年12月，國網(wǎng)甘肅省電力公司的“高比例新能源大送端電網(wǎng)綜合防御關(guān)鍵技術(shù)、裝備與應(yīng)用”項目榮獲中電聯(lián)2024年度電力創(chuàng)新獎特等獎。項目團隊聚焦電力系統(tǒng)“狀態(tài)可觀、資源可控、措施能控、系統(tǒng)在控”四個維度，創(chuàng)新研發(fā)了新能源毫秒級狀態(tài)感知和精準控制技術(shù)，攻克了穩(wěn)控策略實時評估與決策、廣域多資源協(xié)調(diào)控制等關(guān)鍵技術(shù)，成功解決了連鎖故障阻斷難題，實現(xiàn)了電力系統(tǒng)的綜合安全防御。
甘肅省是我國首個千萬千瓦級風(fēng)電基地和首個大規(guī)模輸送新能源的特高壓直流輸電工程的落地省份，新能源裝機占比已達64%。在如此復(fù)雜的電網(wǎng)環(huán)境下，該綜合防御系統(tǒng)精準可控資源池已覆蓋祁韶直流換流站和多座變電站、新能源場站，接入新能源裝機1880萬千瓦，并在多次電網(wǎng)故障中成功避免了停電事故的發(fā)生。這一成果不僅為甘肅電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行提供了有力保障，還在陜西、新疆、寧夏等地廣泛推廣應(yīng)用，并走出國門，服務(wù)于巴基斯坦的默拉直流工程。
甘肅的成功實踐只是國家電網(wǎng)推動新能源高質(zhì)量發(fā)展的一個縮影。在中國電科院可再生能源并網(wǎng)全國重點實驗室，記者看到了國家電網(wǎng)攻克新能源并網(wǎng)消納難題的完整歷程。
從早期學(xué)習(xí)引進國外技術(shù)，到如今在新能源并網(wǎng)領(lǐng)域領(lǐng)跑國際，該實驗室在新能源并網(wǎng)技術(shù)發(fā)展過程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。2009年起，我國7大千萬千瓦級風(fēng)電基地陸續(xù)啟動建設(shè)，實驗室依托張北試驗基地，建成了新能源機組并網(wǎng)性能試驗與實證平臺，助力解決新能源并網(wǎng)難題。
2010年起，西北、東北、華北三北地區(qū)陸續(xù)出現(xiàn)了新能源消納難問題，為解決這一問題，實驗室又建成了新能源資源數(shù)值模擬與預(yù)報、新能源功率預(yù)測與消納能力評估兩大試驗平臺，建立了新能源高效消納技術(shù)支持體系，將新能源利用率保持在95%以上。此后，實驗室還搭建了新能源數(shù)字/物理混合仿真平臺，解決了多個新能源基地的寬頻振蕩和暫態(tài)過電壓問題，支撐了我國“西電東送”等多個重大工程建設(shè)。
如今，國家電網(wǎng)公司通過技術(shù)創(chuàng)新，構(gòu)建了從規(guī)劃設(shè)計、功率預(yù)測、優(yōu)化調(diào)度到并網(wǎng)控制的全鏈條技術(shù)體系，為新能源消納提供了全方位保障。
在新能源功率預(yù)測方面，國家電網(wǎng)公司開發(fā)了自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)值天氣預(yù)報模式，建立了新能源功率集中預(yù)測系統(tǒng)，實現(xiàn)了從4小時超短期到10天中期的全時間尺度預(yù)測，預(yù)測精度達到國際領(lǐng)先水平。這一平臺為電網(wǎng)調(diào)度提供了準確的新能源發(fā)電預(yù)測數(shù)據(jù)，有效提升了電網(wǎng)對新能源的接納能力。
在優(yōu)化調(diào)度方面，國家電網(wǎng)公司通過建立新能源高效消納技術(shù)支持體系，實現(xiàn)了新能源與傳統(tǒng)能源協(xié)調(diào)調(diào)度。通過優(yōu)化調(diào)度策略，電網(wǎng)能夠根據(jù)新能源發(fā)電情況和負荷需求，靈活調(diào)整發(fā)電計劃，最大限度地提高新能源利用率。同時，國家電網(wǎng)公司還積極推動儲能技術(shù)的應(yīng)用，通過儲能系統(tǒng)的削峰填谷作用，進一步提升了新能源消納能力。
在特高壓輸電技術(shù)方面，國家電網(wǎng)公司建成了全球規(guī)模最大的特高壓輸電網(wǎng)絡(luò)，將西部、北部的新能源基地與東中部負荷中心緊密相連。特高壓輸電技術(shù)不僅提高了新能源的輸送能力，還降低了輸電損耗，為新能源大規(guī)模外送提供了可靠通道。國家電網(wǎng)特高壓直流試驗基地作為全球超/特高壓直流輸電技術(shù)研究的前沿陣地，為特高壓輸電技術(shù)不斷創(chuàng)新提供了有力支撐。
在配電網(wǎng)分布式光伏接入方面，國網(wǎng)北京電力積極攻克技術(shù)難題，以通州區(qū)前疃村微電網(wǎng)建設(shè)為試點，在全村建成了926千瓦屋頂分布式光伏，并建設(shè)了交直流混聯(lián)微電網(wǎng)系統(tǒng)，形成了各供電臺區(qū)光伏消納能力的互相支援和互聯(lián)互通，系統(tǒng)解決了配電網(wǎng)高密度光伏就地、就近消納的問題，光伏發(fā)電“日出而作、日落而息”的波動狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”的有序調(diào)控，村民也享受到了增收致富的紅利。
面向未來，國家電網(wǎng)公司將繼續(xù)以科技創(chuàng)新為核心驅(qū)動力，進一步深化科技體制機制改革，增強核心功能，提高核心競爭力，持續(xù)加大在新能源并網(wǎng)消納領(lǐng)域的研發(fā)投入，推動新能源發(fā)電技術(shù)、儲能技術(shù)、智能電網(wǎng)技術(shù)等多領(lǐng)域協(xié)同創(chuàng)新。通過技術(shù)創(chuàng)新，進一步提高新能源并網(wǎng)效率和消納水平，為我國實現(xiàn)“雙碳”目標提供堅實保障。(來源：經(jīng)濟日報新聞客戶端)
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