南网双调公司:三轮驱动再上新台阶

对深圳市而言,三洲田那片山水,有着不同寻常的意义。

凭借山川水色与历史遗迹,这里被开辟成国家5A级生态旅游示范区,同时,我国首座建于超大型城市中的大型抽水蓄能电站也“隐居”在此。

岸绿水清的上水库,是市民休闲放松的踏青路;碧水如镜的下水库,是深圳市的一级饮用水备用水源;藏在山肚子里的地下厂房,是电站输出清洁能源的“心脏”。

10月24日,记者沿着蜿蜒的环山路,走进深圳抽水蓄能电站,以及深圳宝清电池储能站,深入了解南方电网调峰调频发电有限公司(简称“南网双调公司”)在服务电网安全、稳定、绿色运行方面做出的贡献,切身感受其改革发展过程中的艰辛与成就。

攻坚克难助力大国重器

穿过1.3公里的交通洞,是深蓄电站位于大山腹中的地下厂房,伴随水轮机组的轰鸣,这座“超级充电宝”全面投产以来,不但缓解了深圳电网迎峰度夏期间的电力供应紧张局面,也为“西电东送”清洁电力安全抵达深圳提供了保障。

作为电网的最后一根火柴,抽水蓄能电站因启停灵活,成为保障电力系统调频、调相、黑启动等操作的首选电源。

从经济特区到中国特色社会主义先行示范区,广东省深圳市的供电负荷密度居全国首位。在城区内部建设安全稳定、经济高效的调峰调频电源,是保障区域电力供应和经济发展的必要措施。

深蓄电站距离深圳市中心仅20公里,集抽水发电、城市供水和城市景观三项重责于一身。截至2019年9月30日,已完成启动4022次,应急运行14次,机组启动成功率99.18%,累计上网电量16.22亿千瓦时,能够满足深圳电网近1/3的调峰需求。

近年来,我国抽水蓄能增速迅猛,截至今年6月底,全国抽水蓄能装机容量达2999万千瓦,居全球首位。与此同时,抽蓄设备国产化率也在不断提升,加速实现进口替代。而深蓄电站,就是产业跨越式发展中的一个鲜明缩影。

采访中,记者了解到,深蓄电站是南方电网公司投资建设的首座全面国产化设计、制造、安装、调试的抽水蓄能电站。

回忆起最初选定国产机组设备时面临的压力,深圳蓄能发电有限公司党委书记、董事长李永兴感慨万千。他对记者坦言,当时电站许多员工都纷纷表示“底气不是很足”。

“底气不足的原因有国产设备与国外设备实实在在的差距,更有巡维人员内心对于国产设备缺乏信心的心理因素,因为传统就是相信进口、依赖进口。”

对此,调峰调频公司攻坚克难,率先在广东惠州抽水蓄能电站的建设中,打破进口依赖的“传统”,引入了一台由国内加工生产的机组。首战告捷后,于2016年再度迈出国产化进程的坚实一步,广东清远抽水蓄能电站实现了4台进口机组在国内加工。

 

 

“全面国产化开花结果是在深蓄。”李永兴告诉记者,“吸收引进再创新”是深蓄电站从机组设备设计图纸阶段就坚定的一个理念,“跟厂家较真、请专家来挑刺、发现问题立行立改,是很长一段时间我们工作内容的全部。”

历经无数挑战,深蓄电站完成了一次又一次的超越,全站四台机组的调试时间不断缩短,从最初的35天,到23天、17天、14天,接入系统充电、上下游水道冲水、机组所有启动调试试验全部一次成功,提前完成投产发电任务。

此外,调峰调频公司经过9个多月修改与测试,最终完成了计算机监控系统的开发。软件成本仅为国外系统的六分之一,在操作便捷性、软件扩展性及售后服务方面也具有明显优势。

最终,深蓄电站机电设备国产化率超过93%,投产运行后循环效率为79.23%,增强了后续国产化的自信。

据了解,正在建设中的广东阳江抽水蓄能电站,已被国家发改委列为40万千瓦级抽水蓄能电站机组设备自主化依托项目,将为我国高水头大容量蓄能电站机组设计、制造、安装和运行进一步积累有益经验。

科技兴企迸发创新之力

“初步规划,到2030年,将再建1000万千瓦调峰电源。”调峰调频公司党建部主任任顺平对记者透露说。

据悉,调峰调频公司自2006年成立以来,共建成投运抽水蓄能电站4座,在建抽水蓄能电站2座、燃气电厂1座。近5年,共投入建设资金115亿元。目前,调峰调频公司运营管理的在运行电站共7座,总装机容量980万千瓦,与成立时的432万千瓦相比,增长了127%。

保障南方电网安全稳定运行调峰调频公司的首要职责,随着南方五省经济社会快速发展,对电力的需求大幅增长,峰谷差也随之加大,加上电网结构日趋复杂,对电网安全稳定运行的要求越来越高。

为提升管理运行水平,调峰调频公司不断深化生产建设领域集约化、专业化管理,实现了检修试验、信息通信、电站建设的集中管理。

无论是在深蓄电站,还是在深圳宝清电池储能站,记者仅在厂区外看到少数安保人员的身影,厂区内却空无一人。

“这7家电厂都实现了‘无人值班、少人值守’的运行监控模式。”任顺平对记者介绍说,目前,公司机组启动成功率保持在99.8%以上,蓄能机组应急响应启动成功率保持100%,500kV继电保护正确动作率100%。

另一方面,在能源革命的大趋势下,调峰调频公司紧抓机遇,从原本的水电单轮驱动向水电、气电、电池储能的三轮驱动模式转型。

近两年,储能产业发展驶入快车道。行业报告统计数据显示,2018年,中国储能电站行业市场规模达到1278亿元;截至2019年3月,国内已投运储能项目累计规模达到31.3GW。

然而,回望2009年,调峰调频公司立项推进兆瓦级锂离子电池储能站建设工作时,国内外没有成功的经验可借鉴。

从零开始不等于白手起家,调峰调频公司携手科研院所、行业领军企业,通过产学研结合,在技术创新方面取得了优异成果。

作为国家“863计划”储能示范工程,项目开创性地研发了钛酸锂与磷酸铁锂电池的新型制备技术,实现了世界先进水平的大容量、长寿命储能电池模块的产业化;并首创三相H桥级联的大容量储能系统能量转换术,研制了世界首个无变压器高压并网、单机容量最大、快速高效的能量转换装置。

2011年1月,首兆瓦储能系统并网运行,随后在2014年10月,6MW/18MWh储能系统建成投运。截至2019年5月31日,宝清电池储能站已安全稳定运行3050天,储能系统累计启动36563台次,累计充电电量达2013万千瓦时,累计放电电量达1680万千瓦时。

“6MW储能站投入运行后,深圳电网碧岭变电站的峰谷差缩小12%。”广州调峰调频科技发展有限公司副总经理郭海峰介绍说。

据了解,宝清二期扩建项目已于10月21日正式开工建设,容量为4MW/4MWh,预计将于年底前投产,建成后将进一步满足深圳局部电网调峰调频需求。

在调峰调频公司下一阶段的创新探索中,抽水蓄能和电池储能将强强联手,构建新模式。

“我们可以充分利用抽水蓄能电站管理范围内的土地资源,并利用与中调、总调的二次通信通道,方便储能系统接入调度。我们正在积极开展站点选址及可行性研究,利用抽蓄电站用地建设百兆瓦级电池储能站。”郭海峰表示。

来源:中国改革报《能源发展》周刊

2019年10月28日 17:45
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