本刊通讯员 金雍奥
国网冀北电力调控中心新能源处开展单机数据分析。 (丁然 摄)
8月的张北,风光无限。广袤的张北草原上,一架架风力发电机、一排排太阳能电池板相映成趣。在这里,以风能和太阳能为代表的绿色能源转化为电能注入冀北电网大动脉中,这将为地方经济社会发展和百姓生活带来不竭动力。
截至目前,还从来没有一届奥运会的场馆全部使用绿色电力。而这一历史将被改写——今年1月,北京冬奥组委与国家电网公司举行了北京2022年冬奥会和冬残奥会场馆绿色电力(简称“绿电”)供应签约仪式,届时,风能、太阳能等清洁能源将源源不断输送至各大场馆,赛区内绿色电力使用率将达到100%。
国网冀北电力将服务绿色冬奥作为重大政治任务,在认真履行“一保两服务”职责使命、为冀北地区经济社会发展提供优质的电力供应的同时,充分发挥新能源富集优势,深挖电网消纳潜力、提升并网服务效力、拓展绿电交易能力,努力运用绿色的方式满足区域用电需求,助力绿色奥运。
3月12日12时14分,冀北电网新能源出力达990.5万千瓦,创历史新高,在“三北”地区新能源集中接入的各省级单位中处于领先地位。
据国网冀北电力调控中心主任施贵荣介绍,截至2019年7月底,冀北电网新能源累计装机容量1820.6万千瓦,同比增长13.4%,占冀北统调装机容量58.1%。风电年平均利用小时数达到1281小时,光伏年平均利用小时数达880小时,分别高于国家电网平均水平66小时、179小时。
近年来,国网冀北电力在缓解弃风、弃光矛盾上持续发力,努力让宝贵的新能源真正发挥作用,在千方百计通过加快送电通道建设的同时,不断加大科技创新力度,通过技术创新,破解新能源消纳难题。
位于张北的国家风光储输示范工程是目前全球规模最大的集风电、光伏发电、储能发电和智能输出四位一体的新能源综合利用示范项目。它采用全球首创的风光储联合发电思路,通过风光互补、储能调节,破解新能源间歇弊端。
据国网冀北电力科信部主任闫忠平介绍,在张北,白天光照好而夜里风大,这样就很好地实现了风光互补。风电和光伏发电好的时候,送不出去的电可以用于蓄电池的储能,当风和光都不好的时候,就可以让储能电池出力,这样就很好地解决了过去只能靠火电或其他电源调峰的新能源发展中的世界级难题。
不仅如此,国网冀北电力还着力在挖掘电网消纳潜力上下功夫。2018年,国网冀北电力创新开展单机信息接入,将其作为进一步拓展新能源消纳空间的有力举措,通过实时监视冀北全网及各新能源场站的理论出力、可用出力和弃风、弃光情况,实现弃电原因的精细化分析,针对性挖掘新能源消纳潜力,最大化利用电网接纳空间。截至目前,冀北电网已有7861台风电机组、31475台光伏逆变器、87座测风塔、134座气象站信息完成接入,成为全国首家接入全部单机信息的省级公司。
“开展功率预测也是提升新能源消纳水平的有力举措。”施贵荣说,科学的功率预测可为京津唐电网电力平衡安排提供正确指导,有效保障新能源消纳空间。从2015年起,该公司连续四年对功率预测准确率低于75%的风电场开展功率预测帮扶,并将新能源场站预测时间由未来24小时延长为72小时,优化发电计划制订安排,确保新能源优先消纳。“此外,我们还积极推进新能源有功控制系统建设,最大限度利用通道输电能力。”施贵荣说。
据了解,2017年,国网冀北电力建成冀北全网风功率预测系统及自动电压控制(AVC)、自动发电控制(AGC)控制系统,实现区域内有功输出能力高精度、高分辨率、短中期时间尺度的监控,为调峰限电提供基础。同时,基于预测水平的提高,实现新能源精益调度、最优调度,保证新能源输送通道的利用最大化,切实提高了新能源消纳水平。
“我们风电场的建设投运,离不开电力公司的支持。国网冀北电力帮我们系统梳理了并网业务办理进度,解答了我们在并网办理过程中的疑惑。”7月22日,谈及国网冀北电力服务新能源项目并网的做法,中广核风电场负责人郭军竖起了大拇指。
保障冬奥会用上清洁电,确保新能源有序并网是重要前提。近年来,国网冀北电力持续在新能源并网服务上下功夫,定期组织相关专业部门、单位和新能源发电企业召开新能源并网管理工作会,共同分析商讨新能源并网方面的重点、难点问题,提出解决方案,消除新能源发电企业的困惑和疑虑。同时,国网冀北电力还积极指导新能源发电企业安全有序并网,为其提供技术和服务指南。
2017年,国网冀北电力编制并发布《新能源并网服务手册》。作为全国首个涵盖新能源并网全过程的服务手册,它规范了新能源项目从规划到并网调试的14个环节,实现了业务部门间横向协同、纵向贯通的高效衔接,项目并网手续办理时间减少27个工作日。
2018年,国网冀北电力在并网服务上再加码,在国网系统首家编制印发《10千伏及以上分布式电源并网运行服务手册》,缩短并网办理时间12个工作日。据了解,《手册》进一步明确和规范包含村级光伏扶贫电站的分布式电源项目的并网办理流程、责任部门(单位)、办理时限及运行管理相关要求,实现了标准统一、高效贯通。同时,《手册》还优化了分布式电源业主单位参与的环节,明确了报资要求,实现了“一张图”看懂并网流程。科学安排21个并网环节,串行节点高效衔接、并行节点同步开展,最大限度减少办理时间。
“目前,怀安县北庄堡0.8万千瓦光伏电站已完成400余万千瓦时上网电量,为我们落实好精准扶贫任务、保障扶贫资金按时落实提供了有力保障,感谢国网冀北电力的帮助和支持。”2018年5月24日,中国水电工程顾问集团有限公司华北分公司党支部书记王磊向国网冀北电力对其光伏扶贫项目提供的优质并网服务表示感谢。这也是国网冀北电力履行央企责任、高效服务光伏扶贫项目并网的缩影。
2018年,冀北地区村级光伏扶贫电站覆盖张家口、承德2市10县,总计878个项目,容量约40.65万千瓦,帮扶1180个村、60890户。国网冀北电力共计安排电站送出工程348项。为落实好河北省委省政府“确保所有项目2018年底全部建成并及时发挥扶贫效益”的安排部署,国网冀北电力综合考虑项目前期进度、物资生产周期、光伏电站本体建设等因素,区分项目建设轻重缓急,自我加压,将送出工程分为“6.30”“9.30”两个项目批次,分别比原定并网时间提前半年和3个月。
6月20日,国网冀北电力组织开展张家口冬奥场馆绿电交易,完成交易电量860万千瓦时,交易周期从7月1日开始,到年底结束。这是在奥运历史上首次实现场馆用电全部采用绿色能源,为“精彩、非凡、卓越”的冬奥会赋予了更加深刻的意义。
据了解,参与本次交易的用户为北京2022年冬奥会和冬残奥会张家口赛区“三场一村”项目场馆,包括国家跳台滑雪中心、国家越野滑雪中心、国家冬季两项中心以及张家口奥运村。相关场馆预计将于2020年建成,本次交易的电量全部为2019年下半年建设用电,实现了冬奥场馆全生命周期用能采用绿色电力。
“张家口赛区冬奥场馆建设施工能率先用上绿电,要归功于冬奥绿电交易机制的建立。”国网冀北电力交易中心副总经理邢劲说,为充分发挥张家口地区风电、光伏等可再生能源发电资源富集优势,河北省发改委去年年底出台了《张家口零碳冬奥绿色电力交易实施办法》,为绿电交易的规范有效推进奠定了政策基础。依托电力交易平台,他们建立了冬奥场馆和相关附属设施与风电、光伏发电企业市场化电力交易机制,实现冬奥场馆和相关附属设施用电采用绿电。
根据《张家口零碳冬奥绿色电力交易实施办法》,张家口地区绿电交易包含两方面内容:一方面是进行就地消纳,另一方面是绿电的外送交易,主要是北京赛区。就地消纳、外送交易分别由冀北电力交易中心、北京电力交易中心负责。
邢劲举例说,如果张家口赛区一个冬奥场馆要购买绿电,经政府准入审核完后,需要先与冀北电力签订代理协议,冀北电力交易中心发布交易公告,冀北电力与准入可再生能源发电企业双边协商,通过交易平台达成无约束交易结果,经相关调控中心安全校核后,最终在交易平台发布交易结果。
据了解,6月20日进行的绿电交易,每千瓦时的电价比传统电价便宜大约0.2元,以此计算,仅在今年下半年,张家口赛区“三场一村”建设施工用电就能节约成本200多万元。比省钱更关键的是节能减排,“三场一村”建设施工使用绿电,相当于减少标煤燃烧2800吨,减排二氧化碳近7000吨。
“接下来,‘相约北京’系列测试赛、北京冬奥会期间所有场馆和配套服务设施等也将采用绿电。”邢劲说,北京冬奥会后,这些场馆和配套服务设施也会一直使用绿电,有效助力节能减排。