近些年,隨著國(guó)家大力推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè),在保障電網(wǎng)安全運(yùn)行的前提下,電網(wǎng)向著更加清潔、高效的方向發(fā)展。
11月28日,中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)在南京組織開展南瑞集團(tuán)2015年科技成果集中鑒定會(huì)議。南瑞集團(tuán)涵蓋特高壓輸電、電力系統(tǒng)自動(dòng)化、信息與通信、清潔能源接入與控制、節(jié)能與鐵路電氣化等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的17項(xiàng)成果通過鑒定。
據(jù)了解,在17項(xiàng)科技成果中,節(jié)能技術(shù)唱重頭戲,其中,大規(guī)模水電站群水電協(xié)同調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,港口船舶岸電成套裝置、35千伏干式非晶合金鐵心變壓器的研制達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
南瑞集團(tuán)方面表示,目前我國(guó)電網(wǎng)規(guī)模居世界第一,加快智能電網(wǎng)建設(shè)對(duì)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)節(jié)能具有重大意義。具體來說,在調(diào)度環(huán)節(jié),開展節(jié)能發(fā)電調(diào)度實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排;在配電環(huán)節(jié),通過配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、使用節(jié)能變壓器、平衡三相負(fù)荷、合理裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備等實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)綜合降損節(jié)能;在用電側(cè)實(shí)施電能替代戰(zhàn)略,同時(shí)積極開展需求側(cè)管理,引導(dǎo)節(jié)約用電、有序用電,以達(dá)到節(jié)能減排的目的。
優(yōu)化能源調(diào)度技術(shù)
在調(diào)度環(huán)節(jié),本次通過鑒定的大規(guī)模水電站群水電協(xié)同調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)是我國(guó)應(yīng)用面最廣、數(shù)量最多的水電調(diào)度決策支持軟件。項(xiàng)目成果已在電網(wǎng)調(diào)度中心、六個(gè)大型梯級(jí)流域調(diào)度機(jī)構(gòu)和幾十個(gè)水電廠實(shí)際應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了水庫(kù)調(diào)度與電力運(yùn)行的有效協(xié)同。成果應(yīng)用也給發(fā)電企業(yè)帶來了巨大的收益,以三峽、葛洲壩梯級(jí)水庫(kù)為例,由于來水預(yù)報(bào)精度提高及水電在線調(diào)度準(zhǔn)確性提高,2014年運(yùn)行調(diào)度節(jié)水增發(fā)達(dá)3.15億千瓦時(shí)。
除水電節(jié)能調(diào)度之外,今年3月12日,南瑞集團(tuán)承擔(dān)的國(guó)家“863”科技項(xiàng)目——風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站集群控制系統(tǒng)研究與開發(fā)示范應(yīng)用順利通過甘肅風(fēng)電中心組織的出廠驗(yàn)收。系統(tǒng)根本性地改善大規(guī)模風(fēng)電、光伏基地并網(wǎng)與消納現(xiàn)狀,總體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。項(xiàng)目示范工程現(xiàn)已接入128座新能源電站,總裝機(jī)容量達(dá)到2.65萬兆瓦,其中風(fēng)電場(chǎng)65個(gè),裝機(jī)容量2.28萬兆瓦,光伏電站63個(gè),裝機(jī)容量3677兆瓦。
今年6月,由南瑞集團(tuán)牽頭承擔(dān)的國(guó)家“863”課題——大規(guī)模風(fēng)電與大容量抽水儲(chǔ)能在電網(wǎng)中的聯(lián)合優(yōu)化技術(shù)通過科學(xué)技術(shù)部組織的驗(yàn)收。項(xiàng)目依托呼和浩特抽水蓄能電站、內(nèi)蒙古電網(wǎng)以及大型風(fēng)電基地,研究了風(fēng)功率預(yù)測(cè)、風(fēng)電和抽水蓄能最佳容量配比、風(fēng)電和抽水蓄能聯(lián)合運(yùn)行模式等關(guān)鍵技術(shù),歷時(shí)3年完成。項(xiàng)目成果已在內(nèi)蒙古電網(wǎng)得到應(yīng)用,使棄風(fēng)電量下降71.2%,全年可為內(nèi)蒙古電網(wǎng)增加風(fēng)力發(fā)電量約10億千瓦時(shí)。
與此同時(shí),南瑞集團(tuán)還研發(fā)了間歇式能源優(yōu)化調(diào)度技術(shù),在華北等地實(shí)際應(yīng)用,這是國(guó)內(nèi)第一套該類型系統(tǒng),對(duì)最大化風(fēng)電等間歇式能源的消納水平、保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置有重要作用。
加快節(jié)能變壓器研發(fā)應(yīng)用
變壓器是電網(wǎng)中廣泛使用的設(shè)備,解決非晶合金帶材產(chǎn)能低與質(zhì)量穩(wěn)定性差的問題成為變壓器能效提升的攻堅(jiān)方向,南瑞集團(tuán)35千伏非晶干式變壓器研究成果通過鑒定為電網(wǎng)配電節(jié)能提供了新的利器。
據(jù)了解,非晶變壓器的原材料是一種叫非晶帶材的綠色材料,與傳統(tǒng)變壓器的硅鋼材料相比,具有先天的節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢(shì)。由于非晶合金帶材的制造工藝采用先進(jìn)的快速凝固技術(shù),減少了煉鋼、鑄造、軋制、熱處理等8道生產(chǎn)工序,可降低制造過程中80%的能耗,為全過程綠色制造。
到了設(shè)備運(yùn)行環(huán)節(jié),非晶合金損耗低,使非晶合金變壓器導(dǎo)磁性能更高,而空載損耗更低。以200千伏安配變?yōu)槔啾葌鹘y(tǒng)S11型硅鋼變壓器,一臺(tái)第三代非晶變壓器每年節(jié)電量約為4336千瓦時(shí),二氧化碳減排量為3.2噸,如果按照0.7元/千瓦時(shí)的電價(jià)和40元/噸的碳價(jià)來計(jì)算,一年創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益為3163.2元。
目前,僅南瑞集團(tuán)旗下的置信電氣已掛網(wǎng)運(yùn)行的非晶系列產(chǎn)品已近30萬臺(tái),每年節(jié)約燃煤約85萬噸。
“以電代油”力促綠色岸電
國(guó)家電網(wǎng)公司提出“兩個(gè)替代”戰(zhàn)略,即電能替代和清潔替代,岸電是典型應(yīng)用之一。在鑒定會(huì)上,南瑞集團(tuán)現(xiàn)場(chǎng)展示的低壓一體化岸電樁吸引了與會(huì)專家的關(guān)注,專家委員會(huì)一致認(rèn)為港口船舶岸電成套裝置達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,并建議加大推廣應(yīng)用力度。
長(zhǎng)期以來,船舶自備發(fā)動(dòng)機(jī)供電受設(shè)備質(zhì)量等影響,利用率不高、損耗嚴(yán)重,且過剩電能不能存儲(chǔ),造成能源浪費(fèi),而岸電系統(tǒng)通過岸上供電設(shè)施向靠港船舶供電,滿足靠港期間生產(chǎn)、生活等用電需求。
南瑞集團(tuán)積極研發(fā)港口岸電節(jié)能減排新技術(shù),提出綠色港口岸基供電整體解決方案,研發(fā)了岸電變頻電源、接口裝置、岸電監(jiān)控及運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng),形成了覆蓋高壓大容量、中等容量、低壓小容量的岸電裝置等成套應(yīng)用體系,有效解決船舶岸基帶電切換、保護(hù)、運(yùn)營(yíng)等關(guān)鍵問題。
目前,南瑞集團(tuán)的岸電項(xiàng)目已在江蘇南京、泰州、鹽城、宿遷等地實(shí)際應(yīng)用。以泰州靖江新華港項(xiàng)目為例,進(jìn)出港口的船舶每年可“以電代油”180萬千瓦時(shí),減排二氧化碳1890噸、二氧化硫49噸、氮氧化物54噸。
南瑞集團(tuán)相關(guān)專家也建議,由于現(xiàn)階段岸電樁刷卡計(jì)費(fèi)體系還不夠完善,船用接插件還沒有大范圍普及和推廣,岸基供電系統(tǒng)大規(guī)模使用尚需時(shí)日,希望有關(guān)部門能夠盡快出臺(tái)支持政策,鼓勵(lì)更多船舶接入綠色岸電。