国家电网杂志：（公司）科技创新助力清洁能源消纳

2019-12

科技创新助力清洁能源消纳

文/本刊记者 魏霞通讯员 刘子健 李伟

今年11月13日，辽宁地区迎来大风天气。13时29分，辽宁电网清洁能源接纳电力创历史新高，达到1235.4万千瓦，全口径负荷占比52.2%，全网超过一半的用电由清洁能源提供。与此同时，新能源接纳电力也创历史新高，达到760.6万千瓦，全口径负荷占比33.4%；14时43分，全网风电接纳电力同创历史新高，达到628.18万千瓦。

近年来，国网辽宁省电力有限公司积极响应国家节能减排政策，多措并举促进清洁能源消纳，全面加快电网工程投运，充分发挥大电网资源配置作用，科学安排电网运行方式，深化调峰辅助服务市场建设，引导省内火电率先开展灵活性改造，大幅提升电网调节能力，开辟了一条适应国家能源政策和辽宁电网运行实际的、可持续发展的清洁能源消纳道路。

突破清洁能源消纳瓶颈

辽宁电网是东北电网负荷中心，电源装机容量约占东北电网的35%，用电量占东北地区的50%。2008年至2012年，辽宁风电出现爆发式增长，年均增速100%以上，风电消纳矛盾比较突出。

面对诸多问题，国网辽宁电力开展了全省风电规划、消纳能力研究和新能源科研试验等工作，在认真贯彻落实国家能源、科技发展及国家电网有限公司科技创新战略要求的同时，凝聚优势资源努力开展自主创新和科技攻关，加强国家级科技项目申报与实施，解决了电网重大技术问题。

2011年，国网辽宁电力牵头承担国家863计划“储能系统提高间歇式电源接入能力关键技术研究与开发”课题，研究提出储能电站广域协调控制方法，建设了当时世界上最大的卧牛石全钒液流储能电站。该储能电站的建成投运，提高了间歇式清洁能源的利用效率，实现了削峰填谷、跟踪风力发电计划等功能。同时，辽宁电网省调首次开发了风火水多源协调控制系统，实现了风电储能系统联网调度运行，在确保电网安全的前提下，最大程度接纳风电出力。

2017年，国网辽宁电力又一次牵头承担了国家重点研发计划“常规/供热机组调节能力与电热综合协调调度技术”项目，通过研究火电机组低负荷运行与快速调峰技术，实现机组在低负荷下的稳定、自动运行，为可再生能源提供更多消纳空间。

依托国家重大科研项目，国网辽宁电力建成了目前国内唯一集风、光、水、火、核、生物质、电池储能和储热等技术于一体的“源网荷储”协调运行省级电网，

清洁能源装机占比高，电储热容量在国内最大，同时形成了覆盖“源网荷储”全领域的全维度多元多能互补消纳技术研发体系，推动了辽宁电网高比例消纳清洁能源。

截至2019年10月底，辽宁新能源装机容量1164.12万千瓦，同比增长10.99%，占全网总发电装机容量的21.85%，同比提升1.51个百分点。其中，风电装机容量817.12万千瓦，同比增长10.19%；光伏发电装机容量322.27万千瓦，同比增长10.67%。

储能系统让电网最大程度消纳风电

10月28日，辽宁省抚顺市启动全市集中供暖。住在睦邻苑小区的安宇家中暖意融融。“今年取暖期供热不仅提前了三天，而且屋里的温度也从往年的19度升到了22度。”谈起今年供暖的变化时，他高兴地说，“不仅家里温度提高了，而且以前每年供暖期的雾霾天也很少看到了，城市里的空气质量也好了很多。”

在很多人眼里，将风电转换成热能，还能将暂时不用的风电储存起来供暖简直不可思议。国网辽宁电力科研技术团队经过不懈努力，研发了一种高温固态电储热能量转换装置，在大容量储热技术方面取得重大突破，大幅提高了清洁能源消纳能力。

2019年10月末，随着国网辽宁电力在盘锦热电厂、沈海热电厂、抚顺矿业中机热电厂建设的固态储热系统相继投运，在增加辽宁地区供暖面积的同时，还提高了风电利用率，极大地促进了冬季风电消纳，辽宁地区空气质量也有所提升。

今年年初，国网辽宁电力助力火电企业由单一发电商向综合能源服务商转变，加大火电灵活性改造力度。相关火电企业在火电厂内增设电蓄热锅炉，提高火电机组调节能力。风电大发期间，电力系统中常规电源无调节能力时，火电企业精准投入电锅炉运行，消纳多余风电，辅助热力管网提高供热能力，极大提升了清洁能源利用率。

高精尖科技也有了突破。国网辽宁电力牵头申报的“经济型大容量高压固态储热关键技术及在电网中的规模化应用”荣获2018年度中国电力科技进步一等奖。

随着新技术的推广，辽宁电网风电利用率逐年提升。目前，国网辽宁电力已纳入国网新能源云建设第一批试点单位。该公司结合新能源消纳典型经验，打造具有辽宁特色的新能源云平台，形成“全环节、全关通、全覆盖、全生态、全场景”的新能源管理体系，提升辽宁新能源管理质效。

截至2019年10月底，辽宁电网累计消纳清洁能源电量494.84亿千瓦时，同比增长12.99%，新能源综合利用率99.64%，保持国际先进水平。2019年至2020年供暖期间，国网辽宁电力集中式电热锅炉将达到211万千瓦，预计多消纳清洁能源12.6亿千瓦时，服务全省约138万户居民。