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塞外草原:國家風光儲輸示范工程點亮千家萬戶

發布時間:2018-08-10 16:09

來源方式:引用

    領略過塞外草原雄壯之美的人們,當看到國家風光儲輸示范工程時,仍會驚嘆“壯美”、“震撼”。無邊的綠色草原上,“種”了數十臺目前最先進的風機,十萬多塊光伏電池板在陽光直射下泛著湖水般幽藍的光芒,儲能電站內,數以十萬計的儲能電池正在吐納電流,鐵塔支撐的電網,將纜線扛到地平線盡頭。 
 
  作為世界上首個集風力發電、光伏發電、儲能系統和智能輸電于一體的國家風光儲輸示范工程,不只是一個能發電的電站,更是要為未來新能源的發展尋找方向。
 
  河北省張北縣大河鄉小東梁上的后碾盤村,村民在村口聊著天,幾公里外的坡地上,有一排排像風扇一樣的龐然大物,高達近百米,迎風揮舞幾十米長的巨臂。這曾讓他們感到不可思議的機器,就是用來風力發電的風機。
 
  “冬季白毛風,春秋大黃風?!边@里不但風能充足,光照也優越,再加上與北京的便利交通,塞外草原于是變成了國家風光儲輸示范工程選中的“風光”寶地,源源不斷輸出電流,點亮千家萬戶,工程每年實際減少27萬噸二氧化碳排放。
 
  不管“風光變幻”電流波瀾不驚
 
  張北冬春日照短、風力大,夏秋日照充足、風力弱;白天日照強、風速小,夜晚無日照、風速大。風能與太陽能正好有著極強的互補性。
 
  8月27日,示范工程的控制中心,生產技術部工程師劉志豪面前的顯示屏,清楚地顯示風、光、儲、輸運行狀態,他只需要及時控制調整:高壓線塔代表的智能電網,能過根根導線,與環繞四周的風機、光伏電池板和儲能電池相連接,導線上的滾動箭頭的方向,表明了電力輸送和存儲。
 
  上午11時,外面風力忽大忽小,捉摸不定,劉志豪啟動儲能。屏幕上,連接著“電池”的4條儲能線路,顯示滾動箭頭,表示向電網輸電。原本隨風強烈波動的發電曲線,在儲能啟動后,像是被剃掉了“毛刺”,趨于直線。
 
  下午3時,風云突變。天色瞬間變得陰沉,狂風呼嘯而至,原本一直穩定的光伏太陽能發電量趨于歸零,風力發電量卻突然躥高,此時,儲能電池輸送電量的箭頭掉頭變成了接收箭頭,儲存多余的風力電量。
 
  “風小發出的電能不夠,太陽能就會頂上來,如果風太大,多出的電量再讓儲能吸收?!彪娏髟趧⒅竞赖牟倏叵?,根據調度指令靈活游走于風機、光伏、儲能及電站之間,劉志豪說,無論戶外“風光”如何變化,從電站發出的電流,始終呈現近乎直線的狀態,向電網平穩送電。
 
  【工作者說】
 
  在劉志豪看來,控制中心就是提供意志,其余的都由系統來完成?!熬拖窀改概阒⒆訉W習,孩子本身很聽話學習又好,就不需要父母操什么心,安靜陪著就好?!?br/> 
  但去年剛來電站時,他遠沒有如此“安逸”,系統和設備也不像現在這樣“聽話”?!白顡挠龅酵话l的情況?!眲⒅竞烙浀?,有一次剛安裝的光伏板發出很大的噪音,這讓他們都很緊張,擔心設備本身出現問題,如果盲目進行重啟,會引發難以控制的事故。從下午4時到凌晨,經過現場判斷和分析,確認噪音來自新設備磨合時引起的震動,故障排除后,劉志豪的雙腳已經凍得沒有知覺。
 
  近30萬節電池打造最大儲能電站
 
  在平衡風電和太陽能電的環節中,最重要的就是儲能電站了。和充電電池的原理一樣,儲能電站的作用就在于:發電量多的時候,把多余的電儲存起來,當發電量不足的時候,就釋放電能補充,從而保證對外輸電的平穩。
 
  每個儲能電站車間就像一間圖書館,里頭擺放著90個“書柜”,每個“書柜”里,整齊碼放著一個個黑閘子,這是由數量不等的電池組成的“模塊”。儲能電站負責人?;⒋蜷_柜子旁的一個觸摸屏,電池儲電量一目了然。
 
  這個世界上最大的多類型化學儲能電站,共計有1402個這樣的電池柜,和來自四個廠家的27.5萬節單體鋰電池。95兆瓦的電池總容量,相當于5000輛純電動轎車或600塊純電動巴士的電池總量。
 
  “光是安裝就是海量工作,10多斤的單體電池,很多都是一塊一塊背進去的?!迸;⒄f。數十萬節電池,并非隨意安裝,而是按照每節電池相應的編號,放到固定的位置?!叭绻f一個蘿卜一個坑,那我這里的蘿卜足足裝幾十輛卡車?!?br/> 
  【工作者說】
 
  作為目前世界上規模最大的多類型化學儲能電站的負責人,?;⒂X得,自己更像是一個“監理員”,時刻關注各種類型電池的特性和運行效果。
 
  “在日常生活中,如果新舊電池混用,新電池性能會受影響,很容易損壞,儲能電站也是如此?!迸;⒄f。27.5萬節電池,包括電量、電壓、溫度等,瞬時就能產生數十萬計的數據,每個雙向交流設備、串組、模塊的情況要不斷通過系統進行實時監控,此時電站又像是一個“監理員”,監控各個“包工頭”的工作情況。
 
  “鋰電池大規模應用目前還是空白,可能會出現什么樣的故障,都無案可查?!眱δ茈娬疽恢边\行平穩,但?;⒂X得自己在走一條不平坦的路,盡管如此,他還是看好道路另一端的遠景。
 
  為什么是張北縣
 
  地處風口:位于冀北高原的北端,當地少雨、風大,遠離縣城較高處平均風速可達6~8m/s。在一些山梁、風口風速更大。
 
  光照充足:年平均日照時數近3000小時,具有日照時間長、太陽輻射強、空氣純凈透明、無污染等特點,是河北省太陽能總輻射量最高區域之一。
 
  緊鄰北京:縣城距北京225公里,全程高速,路況良好交通便利。
 
  兩種巨型風機
 
  水平軸風機:國內并網單機容量最大風機,有兩種型號,2兆瓦和3兆瓦。后者高度近30層樓,通過電機設計,運轉無需齒輪。缺點:受風向制約。
 
  垂直軸風機:完全不受風向制約,可利用各種方向的風能。它與常規葉片如同螺旋槳的風機不同,有8片垂直的葉片,每片重約1噸,撐開如同一頂巨型大傘。
 
  三種光伏電板
 
  固定姿勢:光伏板追尋陽光的方式各不相同,有些光伏板根據所處的緯度,固定一個最佳的“姿勢”。
 
  逐日而動:有些光伏板背后有一根莖,它會托著板隨太陽而移動,猶如一株向日葵。
 
  自我感知:有些光伏板更智能,光伏板的表面如同人的皮膚,自身可以感知太陽的光向。

 

 

 

作者:中國儲能網新聞中心 來源:新京報
 
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