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“夫风生于地,起于青
之末。”河西走廊的风,真是耐人寻味。河西走廊的风电,真是让人欲罢不能。
2008年以来,甘肃新能源的发展一直居于全国前列,河西的风电始终保持着迅猛发展的势头,但是问题也随之而来。
2009年,河西走廊风电装机200万千瓦;2010年,516万千瓦……风机越多,风的不确定性赋予风电的波动性越发明显暴露。甘肃电网的接入承受能力达到了一个临界点,这对甘肃风电并网控制技术提出了挑战。
2011年2月24日、4月17日、4月25日,河西连续发生了三次大规模风电机组脱网事故,风电机组的脱网容量均超过80万千瓦。如此大规模的风电脱网容量,对电网的考验是巨大和空前的,这是危险的信号。也在国内外引发了风电发展模式的广泛热议。
“规模化开发、集中式并网”是我国风电等可再生能源开发利用的主要模式。
国网电力科学研究院新能源研究所王伟胜所长说：“大规模风电接入对甘肃电网主网的电压稳定水平影响较大,不采取技术措施无法正常运行。”
必须攻下“风电并网控制技术”这个山头。
当时面对的风电技术现状是国内的风电技术刚刚起步,可以直接拿来就用的技术非常有限,远远无法满足风电基地大发展的需要。
筚路蓝缕,上下求索,这是一个从无到有的技术攻关过程,这是一项开创性的事业。任何单打独斗都行不通,组建一支过硬的技术团队迫在眉睫!
2011年12月,由国网甘肃电力牵头,清华大学、上海交通大学、许继集团等高校和单位共同参与的“风电场、光伏电站集群控制系统研究与开发”项目获国家科技部批准,在兰州正式启动。这是风电中心承担的第一个国家863项目。
“这个课题涉及的技术难题被攻破,我国新能源大规模发电和输送就可能会像常规电源一样安全稳定,风光电并网运行控制技术水平和消纳能力将有效提高,从根本上保证新能源整体开发规模与电网消纳能力协调发展。”
甘肃电科院风电中心主任汪宁渤把这项课题比作“驯马”。就是把项目的作用比作跑马场,把风电比作马儿,课题研究的目的就是把这群害群之马圈养起来,既能让马儿在场内驰骋,又能有效控制马儿奔跑的节奏,让马群老老实实按电网安全稳定运行的意愿在圈里驰骋。不让大风所催动的风电,如同野马一样逞凶撒野。
风电的马群不仅要圈养,还要给他们配上马鞍,训成一匹匹良驹骏马。针对这一风电技术需求,2012年,另一项国家863项目“电网友好型新能源发电关键技术及示范应用”启动,由国网甘肃电力牵头,山东鲁能集团、国网电力科学院、中国电科院、清华大学和上海交通大学组成了一支产学研相结合的实力雄厚的科研队伍,为适应新能源装机量的持续增加,应对风电、光电愈来愈突出的运行控制、接纳、送出等问题,提高风电的消纳比例和经济效益,相关的课题也启动了。
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努力超越,追求卓越。亮剑863,鏖战风电场。(www.xing528.com)
面对,攻坚,创新,攀登。
汪宁渤和几位年轻的专业技术骨干,联合共同参与的风电技术专家,投入了这两项重点课题中。
三年,凭着强烈的责任感和事业心,汪宁渤和他的研发团队攻坚克难,全力以赴攻关风电技术问题,一次次攻下风电技术的高峰,圆满取得了两项世界级重大风电技术成果,向国家交出了优秀的成绩。风电中心也收获了一大批技术专利,锻造了一大批专业技术骨干。
2017年12月,“风电场、光伏电站集群控制系统关键技术及应用”项目通过国家科技部整体验收,获得了中国电力建设科学技术进步二等奖、甘肃省科学技术进步一等奖。
2017年7月,“电网友好型新能源发电关键技术及示范应用”项目通过国家科技部的技术验收,获得了中国电力建设科学技术进步一等奖、甘肃省科学技术进步一等奖。
经技术人员几番艰辛调教后,一群“脱缰的野马”终于温良驯顺了。在技术人员一步步摸清风力的脾性、把握了驾驭的技术之后,风力被逐步开发成大自然慷慨赠予的风能资源、有益于国家建设和人民生活的电力动能。
2013年2月20日,在国网甘肃电力调度控制中心,调度员田若鹏正轻点鼠标,通过大屏实时监测全省各个风电场、光伏电站的运行情况,一切操作井然有序。田若鹏说：“风电场、光伏电站集群控制系统关键技术及应用”可以根据断面裕度和电网实际消纳能力,对各个风电场、光伏电站实时发放发电计划,十分了得。
风电技术中心工程师赵龙说：“‘风电场、光伏电站集群控制系统关键技术及应用’和‘电网友好型新能源发电关键技术及示范应用’投运后,甘肃电网便再未发生大规模风光电脱网事故,河西风光电基地外送通道提升了30%的输电能力。”
据了解,“风电场、光伏电站集群控制系统关键技术及应用”现在已全面覆盖河西走廊53个风电场、18个光伏电站、4个火电厂、40个控制子站、5个协调控制主站,实现了1262万千瓦风电和167万千瓦光电的集群一体化控制和风光电的“三公”调控。并已推广至青海、江苏、辽宁等十多个省区,覆盖了我国60%以上的大规模集中并网风光电基地。成果的多项性能指标均达到世界领先水平。
“电网友好型新能源发电关键技术及示范应用”项目攻克一批新能源开发的重大关键技术,建立电网友好型风电场的概念和技术指标体系,研发新技术或集成已有技术手段完成电网友好型风电场示范工程,实现风电场的功率精确预测和实时状态监测(可测)、有功/无功功率的主动控制(可控)、对电网调度需求的响应(可调)以及对电网扰动的短时间支撑(暂态支撑)。
征程万里风正劲,重任千钧永向前。电科人被风的方向指引着,被戈壁旷野环绕着,他们工作着,劳动着,欢乐着,积聚气质,挥发能量,勇担责任,硬是培育了一朵朵鲜艳的风电科技之花。
汪宁渤自豪地说：“两项863项目的完成与投运,解决了风电关键技术问题,近三年将使风电新增直接经济效益达15.33亿元,预计2017到2020年,直接经济效益年均增长率将在20%以上,到2020年经济效益将达到10亿元/年。”
《诗经》有言：“如切如磋,如琢如磨。”一部能够叫得响、传得开、留得住的经典作品,离不开切磋琢磨的细功夫。每一项科技成果也是如此,那里面的切磋琢磨,只有为它废寝忘食的人才会知道;那里面的酸甜苦辣,只有为它呕心沥血的人才会懂得;那里面的披荆斩棘,只有为它舍身忘己的人才能铭记。那里面渗透着吃苦的决心、刻苦的努力、艰苦的付出、辛苦的坚持和不苦尽不轻易甘来的过程,是厚积薄发、千锤百炼的结晶。
“看见了光,那万年不息之源泉/在风处/在旷野处/在血脉处/在骨头处/一次又一次鼓动,再鼓动”
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