走進國家光伏、儲能實證實驗平臺(大慶基地),即被眼前景象所震撼:一片片光伏電池組件深邃如海,在陽光下熠熠生輝;40余米高的監(jiān)測塔猶如“海中燈塔”,傲立其間指引航程……這里就是由國家能源局批準的首個國家級光伏儲能戶外實證實驗平臺,也是全球首個光伏、儲能戶外實證實驗平臺。
遍布于黑龍江大慶各地的一塊塊光伏板組成的“光伏田”,奏響了這座“石油城”綠色低碳轉(zhuǎn)型的時代強音,推動大慶跨步進入“風光無限”的新時代。
“天然實驗室”落戶大慶
驅(qū)車前往大慶基地的路上,一排排造型各異的鋼結(jié)構(gòu)支撐的“光伏田”遍布于泡沼濕地,成片的綠草在光伏板下生長茂盛,像極了一幅絕好的風光油畫。
大慶基地由國家電投集團黃河上游水電開發(fā)有限責任公司(簡稱“黃河公司”)建設(shè)運營。在這里,總規(guī)劃布置實證實驗方案約640種,分別對當前光伏、儲能關(guān)鍵設(shè)備以及兩個領(lǐng)域中的新產(chǎn)品、新技術(shù)進行戶外實際性能驗證。其實證實驗數(shù)據(jù)成果面向全球發(fā)布,為國家制定產(chǎn)業(yè)政策和技術(shù)標準提供科學依據(jù),為全球新能源行業(yè)技術(shù)進步和創(chuàng)新發(fā)展提供技術(shù)支撐。
據(jù)黃河公司所屬黑龍江黃河能源開發(fā)有限公司黨支部書記、執(zhí)行董事汪洋介紹,這些風格不同的鋼結(jié)構(gòu)支架共包含了84種實證實驗方案,根據(jù)支架的距地高度、支架傾角、支架間距、組件安裝布置形式、占地面積等進行數(shù)據(jù)對比,研究光伏電站建設(shè)中設(shè)計方案對光伏電站效益的影響,從而整合出最優(yōu)設(shè)計方案,對光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)進行優(yōu)化,構(gòu)建適合“高緯度、寒溫帶”氣候的典型光伏發(fā)電系統(tǒng)。
大慶市位于黑龍江省西部,地處高緯度、寒溫帶,具有四季分明的氣候和高寒天氣的代表性;地表環(huán)境多樣,具有豐富場景特異性。這些看似“短板”的條件卻造就了大慶基地作為光伏、儲能實證實驗的“天然實驗室”的基本屬性。大慶基地的場址地形平坦,局部分布有水庫、洼地、水泡,太陽能資源富集,可規(guī)模化連續(xù)開展戶外實證實驗;平臺所在的大同高臺子鎮(zhèn)未利用鹽堿地、水面等地表環(huán)境多樣,也有利于開展多種復合開發(fā)應(yīng)用場景戶外實證。
“什么樣的支架及擺放姿勢度電成本最低?薄雪、雪、大雪、暴雪,不同雪量對光伏板發(fā)電能力有何影響?在這里,都可以從數(shù)據(jù)成果中找到答案。”汪洋說。
“光儲同步”不可或缺
如今,開發(fā)利用太陽能和發(fā)展儲能已成為全球能源革命的重要方向,我國是全球最大的光伏制造和應(yīng)用國。截至6月底,全國光伏發(fā)電裝機容量達到4.7億千瓦,超過水電成為我國裝機規(guī)模第二大電源。
然而,隨著光伏在電力系統(tǒng)中的占比越來越大,諸如“出力大幅波動、功率平衡和運行控制難度極大、新能源發(fā)電量大時消納困難、擠占常規(guī)電源空間、消納與安全矛盾突出”等問題也隨之凸顯。作為推動可再生能源發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),儲能被業(yè)內(nèi)公認是解決上述問題的最佳解決方案之一。
在大慶基地,超級電容儲能、鈦酸鋰電池、飛輪儲能3種形式的儲能在此匯集,像3個“大魔方”在此矗立。
“針對電化學儲能和飛輪儲能的兩種形式,我們對比不同儲能技術(shù)、儲能效率、循環(huán)壽命、能量密度、功率密度、自放電效率和深放電能力等差異進行對比,分析不同技術(shù)路線儲能設(shè)備的投資成本、運行特征,為‘光伏+儲能’提供最佳運行方案,提高新能源電站整體的電能質(zhì)量和對電網(wǎng)的友好性,推進智能電網(wǎng)的發(fā)展。”黑龍江黃河能源開發(fā)有限公司工程技術(shù)部副主任翟坤表示。
“大慶智慧”賦能新能源產(chǎn)業(yè)鏈
事實上,“大慶基地”也不僅僅是在做實證實驗。
記者了解到,為發(fā)揮它的帶動引領(lǐng)作用,黃河公司還在大慶市布局新能源產(chǎn)業(yè)智慧、研發(fā)、科教高地,同步建設(shè)了實證實驗管理展示平臺、新能源科技研發(fā)中心、新能源科普館。
“通過這里,大慶為全國光伏行業(yè)發(fā)展貢獻了力量。”國家電投光伏(儲能)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心光伏技術(shù)研發(fā)部主管李曉峰表示。
“國家能源局給‘大慶基地’的定位就是以推動光伏、儲能行業(yè)發(fā)展為目標的開放的公共服務(wù)平臺。我們要做到的就是揭示真實運行環(huán)境下不同材料、不同結(jié)構(gòu)、不同技術(shù)產(chǎn)品性能,反映不同應(yīng)用場景下發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電能力、性能衰減、耐候性及可靠性,為新技術(shù)、新產(chǎn)品、新材料的推廣應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐和行業(yè)指導,促進產(chǎn)品的迭代升級,進而推動行業(yè)技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。”李曉峰說。
資料顯示,“十四五”期間,大慶基地規(guī)劃布置實證實驗方案約640種,折算規(guī)模105萬千瓦,逐年分期實施,2021年折算規(guī)模20萬千瓦,2022~2025年每年折算規(guī)模分別約15萬千瓦、15萬千瓦、30萬千瓦、25萬千瓦,總投資約60億元。待完全建成后,每年折算減少碳排放140萬噸。
汪洋對記者說:“下一步,國家電投黃河公司將在光伏制造、電站運營、電站設(shè)計建設(shè)、行業(yè)標準制定、系統(tǒng)集成及技術(shù)創(chuàng)新等方面持續(xù)發(fā)力,結(jié)合東北實際能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),將大慶基地打造成東北知名的新能源‘地標’。”
原標題:為“石油之城”插上新能源翅膀