新能源“靠天吃饭”,具有间歇性、随机性、波动性等特点,大规模并网后给电力系统安全稳定运行带来巨大挑战,需要更多灵活性调节电源。国网辽宁电力积极创新火电灵活性改造技术路线,深挖火电机组调峰能力,在国内率先组织火电企业进行深度调峰改造,探索出高背压改造、切换光轴、旁路改造等4种技术路线,相关成果荣获国家科技进步奖二等奖。“目前,辽宁省内直调火电机组通过灵活性改造已全部具备深度调峰能力,供暖期火电最低负荷率可降至26.94%,位居全国前列。”国网辽宁电力调控中心调度计划处处长孙明一介绍。
伴随新能源的大规模并网,电力系统发生深刻改变,对新能源主动支撑电网的能力提出更高要求。
单春晓2015年大学毕业后从事风电行业,见证了辽宁风电的快速发展。这些年,他意识到,新能源场站并网越多,电网面临的风险越大,风电消纳形势也愈发严峻。“风电机组需要具备调频调压能力,支撑电网安全稳定运行,这样也有利于提高风电消纳能力,实现场站和电网共赢。”单春晓透露,在国网辽宁电力的指导下,目前宝营风电场正在制订风电机组一次调频能力改造方案,预计明年开始改造升级机组。
同时,国网辽宁电力加强新能源全网统一调度,开展备用共享和省间互济,省间联络线最大调整电力达到760万千瓦。2023年5月3日中午时分,为支援辽宁新能源消纳,辽宁省间联络线电力由计划净受650万千瓦转为外送4.5万千瓦,历史上首次因消纳新能源实现反送,充分发挥了新能源全网统一调度的巨大优势。辽宁新能源利用率连续5年保持98%以上。
科技创新 力促绿电消纳
新能源消纳水平与新能源技术创新紧密相关。国网辽宁电力积极开展科研攻关,构建“三源双模型”体系,持续提升新能源功率预测水平。依托三套数值天气预报,国网辽宁电力实现了全省范围内空间网格3×3千米、时长10天的预测能力,显著提升了新能源功率预测的准确率。
新技术的开发与应用,为辽宁电网高比例消纳清洁能源创造了积极条件。2022年12月,国网辽宁电力申报的“寒地源网荷储灵活运行与协调控制实验室”成功获批第一批国家电网实验室,是目前东北唯一一个国家电网实验室。
走进寒地源网荷储灵活运行与协调控制实验室,氢电耦合区、飞轮储能性能提升技术研究区、源网荷储控制技术研究区、新能源并网性能验证区等研究区域整齐排列,国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院系统及新能源技术中心的科研人员正在开展新型电力系统科研攻关。
“辽宁电科院从2008年开始新能源场站并网性能测试工作,2012年成为首批国家并网风电检测中心分中心,有效验证了辽宁区域新能源场站并网性能,为辽宁新能源安全可靠接入电网奠定了技术基础。”辽宁电科院新能源测试现场负责人谢赐戬参加工作初期,单位只有6人负责风电并网技术研究,如今单位已成立专门的新能源技术研究室,并具备专属实验室,人员储备和研究环境都有了极大改善。