在“雙碳”目標引領(lǐng)下，新能源快速發(fā)展已成我國能源轉型關(guān)鍵驅動(dòng)力。然而，隨著(zhù)新能源裝機規模不斷擴大，其并網(wǎng)消納問(wèn)題也日益凸顯。如何讓“靠天吃飯”的新能源更聽(tīng)話(huà)?近日，記者走進(jìn)國家電網(wǎng)公司發(fā)現，作為我國能源領(lǐng)域骨干央企，該公司正通過(guò)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(shí)支撐，助力我國能源結構深度轉型。
新能源發(fā)電具有間歇性、波動(dòng)性和不確定性等特點(diǎn)，大規模接入電網(wǎng)后，給電網(wǎng)的安全穩定運行帶來(lái)了巨大挑戰。國家電網(wǎng)公司通過(guò)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(zhù)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“狀態(tài)可觀(guān)、資源可控、措施能控、系統在控”四個(gè)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)，攻克了穩控策略實(shí)時(shí)評估與決策、廣域多資源協(xié)調控制等關(guān)鍵技術(shù)，成功解決了連鎖故障阻斷難題，實(shí)現了電力系統的綜合安全防御。
甘肅省是我國首個(gè)千萬(wàn)千瓦級風(fēng)電基地和首個(gè)大規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%。在如此復雜的電網(wǎng)環(huán)境下，該綜合防御系統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(chǎng)站，接入新能源裝機1880萬(wàn)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用，并走出國門(mén)，服務(wù)于巴基斯坦的默拉直流工程。
甘肅的成功實(shí)踐只是國家電網(wǎng)推動(dòng)新能源高質(zhì)量發(fā)展的一個(gè)縮影。在中國電科院可再生能源并網(wǎng)全國重點(diǎn)實(shí)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)習引進(jìn)國外技術(shù)，到如今在新能源并網(wǎng)領(lǐng)域領(lǐng)跑?chē)H，該實(shí)驗室在新能源并網(wǎng)技術(shù)發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。2009年起，我國7大千萬(wàn)千瓦級風(fēng)電基地陸續啟動(dòng)建設，實(shí)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(shí)證平臺，助力解決新能源并網(wǎng)難題。
2010年起，西北、東北、華北三北地區陸續出現了新能源消納難問(wèn)題，為解決這一問(wèn)題，實(shí)驗室又建成了新能源資源數值模擬與預報、新能源功率預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(shí)驗室還搭建了新能源數字/物理混合仿真平臺，解決了多個(gè)新能源基地的寬頻振蕩和暫態(tài)過(guò)電壓?jiǎn)?wèn)題，支撐了我國“西電東送”等多個(gè)重大工程建設。
如今，國家電網(wǎng)公司通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新，構建了從規劃設計、功率預測、優(yōu)化調度到并網(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。
在新能源功率預測方面，國家電網(wǎng)公司開(kāi)發(fā)了自主知識產(chǎn)權的數值天氣預報模式，建立了新能源功率集中預測系統，實(shí)現了從4小時(shí)超短期到10天中期的全時(shí)間尺度預測，預測精度達到國際領(lǐng)先水平。這一平臺為電網(wǎng)調度提供了準確的新能源發(fā)電預測數據，有效提升了電網(wǎng)對新能源的接納能力。
在優(yōu)化調度方面，國家電網(wǎng)公司通過(guò)建立新能源高效消納技術(shù)支持體系，實(shí)現了新能源與傳統能源協(xié)調調度。通過(guò)優(yōu)化調度策略，電網(wǎng)能夠根據新能源發(fā)電情況和負荷需求，靈活調整發(fā)電計劃，最大限度地提高新能源利用率。同時(shí)，國家電網(wǎng)公司還積極推動(dòng)儲能技術(shù)的應用，通過(guò)儲能系統的削峰填谷作用，進(jìn)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，以通州區前疃村微電網(wǎng)建設為試點(diǎn)，在全村建成了926千瓦屋頂分布式光伏，并建設了交直流混聯(lián)微電網(wǎng)系統，形成了各供電臺區光伏消納能力的互相支援和互聯(lián)互通，系統解決了配電網(wǎng)高密度光伏就地、就近消納的問(wèn)題，光伏發(fā)電“日出而作、日落而息”的波動(dòng)狀態(tài)轉變?yōu)?ldquo;自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”的有序調控，村民也享受到了增收致富的紅利。
面向未來(lái)，國家電網(wǎng)公司將繼續以科技創(chuàng )新為核心驅動(dòng)力，進(jìn)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，持續加大在新能源并網(wǎng)消納領(lǐng)域的研發(fā)投入，推動(dòng)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(guò)技術(shù)創(chuàng )新，進(jìn)一步提高新能源并網(wǎng)效率和消納水平，為我國實(shí)現“雙碳”目標提供堅實(shí)保障。(來(lái)源：經(jīng)濟日報新聞客戶(hù)端)
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