在全球应对气候变化和碳达峰碳中和背景下,大力发展新能源已成为全球应对气候变化、推动能源转型的一致共识。作为中国中部重要的工业和经济大省,其能源结构调整和绿色能源发展备受关注。为了解湖北省新能源发展现状,三峡大学电气与新能源学院“绿电”观察实践队先后走进广水100%新能源示范区和广水风光一体发电站,旨在感受电力赋能新发展。
图为广水100%新能源示范区
2023年8月1日上午8点,团队集结于随州市区,历时1小时抵达广水100%新能源示范区。在工作人员杨连硕引领下,实践队成员一同观看了广水示范工程宣传短片。通过短片团队成员了解到,这项示范工程是世界首个县域级100%新能源新型电力系统科技示范工程,该系统最大特点是它全部由风电、光伏为电源并可长期独立运行。广水示范工程整合“源网荷储”资源突破核心关键技术,以最先进的理念,最高的标准打造未来电网的窗口,建设优质新型电力系统科技示范样板工程,带动绿色产业发展。
图为团队成员一起观看宣传短片
“这种区域规模以100%风光作为电源的真实电力系统还没有先例。若能在全国复制推广,今后将在更大的区域,更大的范围,就能实现更多人使用清洁能源。”工作人员杨连硕表示。该电力系统是一种以新能源供电为主体与大电网柔性互联、源网荷储协同互动、面向未来的电网新形态。它在风电与光伏供电基础上,实现本地供电和大电网的互联。当本地发的电富余时,它可以把电送向大电网。当本地发的电不够时,它可以从大电网取电。
随着杨连硕详细的介绍,实践小队更深入地了解了随州市能源现状、工程概况、项目进展情况及实现的技术突破。作为国家电网公司十大科技示范项目之一。此工程实现了多项技术突破——首次研制出系统容量最大、电压等级最高、端口数最多的能量路由器,首次构建了具备长期独立运行能力的县域级未来高比例(100%)新能源电力系统,首次将5G通信技术与电力系统进行全面深度融合等。多项技术突破让实践队成员感受到了我国新能源发展如火如荼的现状。
图为工作人员杨连硕为实践队讲解随州地区新能源相关情况
在参观过程中,杨连硕向实践队成员介绍了10kV虎山储能电站布置图和能量路由器一次主接线图。实践队成员结合所学专业知识向工作人员提问,在100%新能源独立运行的情况下,系统惯量很低,系统频率的稳定性是如何稳定的。杨连硕为同学们解释道,为了保证系统频率的稳定性,新能源厂站会对自同步电压源的改造来进行惯量控制从而保证稳定。
图为王连硕向实践团队介绍发电系统
随后,“绿电”观察团队于8月1日下午13点到达湖北随州广水风光一体发电站,也是世界首个县域级100%新能源新型电力系统科技示范工程的重要电源之一。在前往风光一体发电站的沿途,实践小队成员观察到在十几个山头的向阳坡上,分散着占地700多亩的太阳能光伏发电场,一百多万块光伏板在阳光下熠熠生辉。约20公里开外,广水李店镇姚店村附近的山头上,矗立着十余座风力发电机,长达70米的风机叶片“呼呼”地转着。
然而由于风电、太阳能光伏发电两者受自然因素影响极大,一旦风力和光照条件不好,发电量就要大打折扣。位于湖北省广水市十里街道宝林寺村的首个风光一体发电项目正好解决此问题,让两者一体化发电,形成互补。工作人员腾洪波告诉实践队成员,一体化发电站由两部分构成,电站的风电场位于广水李店镇姚店村附近的山上,距离光伏发电场约20公里。阳光好时光伏发电,风大时风机多出力,自然资源充分利用不浪费。可以说,它既是一个能确保风、光新能源发电发得出、用得上的实用的现实电网,也是一个开放的具有未来电网特征的试验平台。而这也正是打造这一新型电力系统的意义所在。
图为工作人员向团队成员介绍风光发电体系
工作人员引领实践队参观综合自动化室和35kV配电室进一步了解。面对电力系统建设中遇到的苦难,腾洪波表示风光互补发电系统本身有其独特的优势,但是该系统的应用效率不高,且建造成本高,技术也不够完善,需要进一步完善,使其能够尽快得到大规模的应用,以缓解我国的能源紧缺和环境污染问题。
图为实践队成员参观综合自动化室
“灵活”是广水100%新能源新型电力系统的特点之一。工作人员向实践队讲解道,广水100%新能源新型电力系统是一个独立的电网系统,可以完全独立运行。但它与大电网之间,并非完全“一别两宽”,而是可以实现灵活的柔性互动。如同家中使用的WiFi网络路由器,当能量路由器开启时,示范工程区域电网就与大电网“牵手”;关闭时,则与大电网“分手”。
图为工作人员为实践队进行讲解
此次实践活动的开展,让实践队成员们领略到国内先进光伏企业的风采,感受到了新能源的魅力,对绿色能源发展——风光发电有了深刻认识,了解当今绿色电力事业发展态势,及能源转型如今面对的困难。此次实践活动增进了队员们投身新能源光伏产业发展与建设的信心。队员们在此次社会实践之后,将立足电力专业特长,内化成自身学习的动力,早日为实现“双碳“目标贡献一份青年力量,砥砺前行。
图为“绿电”实践队合照