從高空俯瞰內(nèi)蒙古高原這片廣袤大地，峰巒起伏處，風(fēng)機(jī)錯落林立；山梁溝峁間，光伏板綿密鋪陳；晾水塔上空，裊裊白汽升騰而起。
“風(fēng)光火”三種電力能源，在內(nèi)蒙古大唐國際托克托發(fā)電有限責(zé)任公司500kV升壓站這個送出樞紐通道內(nèi)交融匯聚、打捆外送點(diǎn)亮400多公里外的首都萬家燈火，為城市清潔、高效、可持續(xù)發(fā)展提供不竭動能。
記者了解到，內(nèi)蒙古大唐國際托克托發(fā)電有限責(zé)任公司作為世界在役最大火力發(fā)電廠，承擔(dān)了首都地區(qū)四分之一的社會用電量，是保障首都電力供應(yīng)的“壓艙石”。從投產(chǎn)至今，累計(jì)為京津唐電網(wǎng)輸送電量已超過5459億千瓦時。
日夜不輟，提出可靠解決方案
2024年8月，中共中央、國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于加快經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的意見》指出，“加強(qiáng)清潔能源基地、調(diào)節(jié)性資源和輸電通道在規(guī)模能力、空間布局、建設(shè)節(jié)奏等方面的銜接協(xié)同”。大唐托克托發(fā)電公司積極落實(shí)國家戰(zhàn)略部署，在堅(jiān)守火電陣地的同時，通過技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級，加速開發(fā)風(fēng)能、太陽能等清潔能源，構(gòu)建起多元化、新型化能源供應(yīng)體系。一幅千萬千瓦級“風(fēng)光火熱儲”綜合能源示范基地的宏偉畫卷正在徐徐鋪展。
風(fēng)能和太陽能作為清潔能源，具有可再生的優(yōu)勢。風(fēng)力、光照資源充足時優(yōu)先輸送綠電，大幅削減碳排放，以清潔電力驅(qū)動產(chǎn)業(yè)升級；而火電憑借其穩(wěn)定可靠的供電特性，在風(fēng)能、太陽能出力不足時發(fā)揮兜底作用，撫平“風(fēng)光”間歇性、波動性短板，確保電力送出穩(wěn)定、可靠。采用“風(fēng)光火”打捆外送，創(chuàng)新了新時代能源開發(fā)新模式，為新能源應(yīng)用提供了新思路、新實(shí)踐。
然而，可行之路并非坦途，難題接踵而至。風(fēng)光資源的不穩(wěn)定性，使得發(fā)電要“看天吃飯”，時有時無、忽高忽低，頻率電壓波動頻繁，和火電的特性迥異。這給電網(wǎng)接納、調(diào)度帶來了極大挑戰(zhàn)。
為了保證新能源電力如期安全并網(wǎng)發(fā)電，大唐托克托發(fā)電公司發(fā)電部副主任張?zhí)毂：涂蒲袌F(tuán)隊(duì)日夜不輟、深入研討，解決一個又一個從未見過的“攔路虎”。會議室的墻上，密密麻麻的圖紙掛滿四周，辦公桌上，堆積如山的文件寫滿方案，一旁的泡面、礦泉水、行軍床，無聲地訴說著時間緊迫。
“針對‘風(fēng)光火’打捆外送中的一系列技術(shù)難關(guān)，我們聯(lián)合科研團(tuán)隊(duì)展開攻堅(jiān)，研究出大型多能互補(bǔ)能源基地風(fēng)光火儲耦合系統(tǒng)無功資源綜合控制技術(shù)，提出新能源多場站串接并網(wǎng)的主從式控制、場站間無功環(huán)流抑制控制、新能源場站內(nèi)快速電壓控制等技術(shù)方案。這些技術(shù)方案在項(xiàng)目中調(diào)試應(yīng)用后，取得了可喜的成績。”張?zhí)毂Ｕf道。
協(xié)同發(fā)展，做強(qiáng)國家能源基地
方案的提出，給問題的解決打開了一扇門。但要想真正實(shí)現(xiàn)“風(fēng)光火”打捆外送，還需要進(jìn)一步的探索與努力。
面對新能源接入電網(wǎng)引發(fā)的復(fù)雜暫態(tài)穩(wěn)定性問題，科研團(tuán)隊(duì)搭建起大規(guī)模機(jī)電暫態(tài)-電磁暫態(tài)多時間尺度仿真模型，研究“風(fēng)光火”的打捆外送下各種過電壓風(fēng)險的邊界條件，提升了電網(wǎng)應(yīng)對復(fù)雜工況的能力。
同時，科研人員對各個新能源場站電能質(zhì)量的諧波電流、諧波電壓、電壓波動、電壓閃變、電壓不平衡等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行評估，配置相關(guān)濾波設(shè)備，確保諧波電流分量不超過標(biāo)準(zhǔn)要求，為用戶提供穩(wěn)定可靠高質(zhì)量的電能，保障用電設(shè)備安全高效運(yùn)行。
針對多因素復(fù)雜耦合寬頻振蕩易引發(fā)電力系統(tǒng)傳輸穩(wěn)定性失衡與能源輸送效率大幅度降低這個最大瓶頸，科研團(tuán)隊(duì)經(jīng)過數(shù)百萬余次理論分析、大數(shù)據(jù)分析、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析、試驗(yàn)測試、模擬仿真、集成優(yōu)化，創(chuàng)造性地利用阻塞濾波器破解難題。這一創(chuàng)新成果有力促進(jìn)新能源電力與火電共生互補(bǔ)、協(xié)同發(fā)展，為“風(fēng)光火”打捆外送工程提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。
2024年9月30日，隨著大唐清水河風(fēng)電項(xiàng)目最后一臺風(fēng)機(jī)順利并網(wǎng)，大唐蒙西托克托200萬千瓦新能源外送項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)全容量并網(wǎng)發(fā)電。該項(xiàng)目是內(nèi)蒙古地區(qū)第一批以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)電光伏基地之一，每年可生產(chǎn)綠電41億千瓦時以上，節(jié)約標(biāo)煤超過143萬噸，減少二氧化碳排放超過350萬噸。
大唐托克托發(fā)電公司規(guī)劃發(fā)展部主任韓強(qiáng)介紹，“打捆外送技術(shù)的突破讓大唐蒙西托克托200萬千瓦新能源外送一期項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)全容量并網(wǎng)發(fā)電，也為外送二期 150萬千瓦光伏基地項(xiàng)目落地奠定技術(shù)基礎(chǔ)。我們將持續(xù)聚焦新能源和傳統(tǒng)能源的協(xié)同發(fā)展，提升能源送出‘綠電’占比和系統(tǒng)穩(wěn)定性?！?/div>
風(fēng)光無限，綠能驅(qū)動世界；火電有情，光明照亮萬家。
如今，“風(fēng)光火”打捆外送已跨越重重阻礙，從藍(lán)圖落地為現(xiàn)實(shí)，化作輸電“高速路”上的奔騰綠能，源源不斷送向首都北京?！罢雇磥?，大唐托克托發(fā)電公司將繼續(xù)踐行綠色發(fā)展理念，不斷創(chuàng)新進(jìn)取，為內(nèi)蒙古地區(qū)推動傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、大力發(fā)展綠色能源、做大做強(qiáng)國家重要能源基地書寫新的篇章！”張?zhí)毂１硎尽?/p>
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