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直击储能大会|宁夏灵武发电王海波:磁悬浮飞轮储能耦合火电机组高精灵活性调频

作者:中国储能网新闻中心 来源:中国储能网 发布时间:2022-10-09 浏览:

中国储能网讯:第十二届中国国际储能大会演讲速记如下:

王海波:各位专家,各位领导,我给大家汇报一下灵武公司光火储磁悬浮飞轮储能调频项目的相关情况。

首先,简单介绍一下灵武公司的情况。灵武公司成立于2006年2月26日,是宁东国家级能源化工基地的标志性工程、国家“西电东送”重要电源支撑点,同时也是银川“东热西送”唯一热源点。公司现有装机容量332MW,一期2×600MW,二期是2×160MW,也是世界首台套百万机组。

公司2018年开始完成了银川供热改造,目前负责银川“两区两县一市”7549万平方米的供热,也是国内现在单体最大的热电联厂机组企业。

前面两位嘉宾介绍了目前电网形势的变化,整体随着新能源的接入替代了火电机组,整体电网的稳定性后期会带来一系列的问题,所以解决电网的稳定性成为新能源后续发展的一个卡脖子或者关键因素。

我们这个项目基于此,另外结合西北电网宁夏的情况,整体西北电网新能源,特别宁夏区域装机逐渐增加,目前已经超过了火电装机。火电机组后期重要的任务就是配合新能源机组进行调峰调频,如何通过保证电网频率的稳定,所以我们需要探索提高火电机组更加精准安全可靠和有效益的调频能力。我们结合飞轮储能技术在国内取得的突破,能源集团组织和西北设计院开展做了一个科技项目,这个项目是去年9月份开工实施的。

基于光火储的飞轮储能项目,项目设置36台飞轮,飞轮单体额定功率500KW,最大功率630KW,目前8月份已经一个单元的飞轮完成试运行,现在正在进行调频试验。这个项目有几个特点,目前是全球规模最大的22MW/15分钟,是第一个在火电机组进行耦合应用的项目,同时也是单体参数最大的(630KW),储存电量是125KWh/15分钟。

这是项目的进展情况,8月份已经完成了第一台飞轮试转。

这是项目研发的团队,是飞轮控制策略方面邀请的相关专家。

这是我们项目研发的相关人员。

有关飞轮的相关应用,刚才两位专家也进行了汇报,我就不再详细讲了,主要是来源于航空领域,从航空卫星的姿态控制,到后来秒级别的飞轮,现在到了电力级的储能飞轮。我们的项目后期也主要应用于火电的一次,包括后期的二次调频,包括两个小时的储能。

这是飞轮项目的参数。飞轮的优点,刚才专家们也介绍了,使用寿命长,后期维护量小,操作量小,无人值守,效率高,整体响应速度比较快,可以解决电网快速响应,稳定电网频率。

我们这个项目基于场内两台60万的供热机组,加6MW的光伏,开展了一个22MW的飞轮储能耦合储能的示范项目,利用储能飞轮耦合光伏和机组,快速、精准、灵活、长寿命的全面提高机组调频能力。

这是刚才提到的通过不同阵列的飞轮群组,优化控制系统,实现飞轮群组的多模态自动控制,满足电网相关的要求。

这是我们和研究团队做的一些仿真相关的信息资料。

火电机组存在一些调节响应比较慢的特点。

这是飞轮相关的一些参数,对比其他一些储能技术的特点,整体环境适应性强,建设周期短,寿命长。

这是和电池的比对。

这是灵武目前投产的飞轮的相关参数。我们有两个重大创新,一是掌握大规模阵列式飞轮储能的运行与控制方法,建立国内第一个全容量飞轮储能和火电联合调频示范工程;二是突破500KW级大功率飞轮单体的技术瓶颈,实现相关工程的应用。

这是传统火电机组调频的一些死区。

这是实际的机组调频情况。

我们可以看调频应用的一些需求,需要快速、需要精准、需要频繁的动作次数,我们飞轮储能完美地结合了电网调频应用的相关需求。

这是相关的充放电的特性。

这是飞轮组件的构成,刚才都讲了,不再重复。

这是飞轮整体工作的几个状态,一般是根据电网的需求,如果需要放电,飞轮进行放电,保持转速下降的过程,需要充电,启动转速,平常保持稳定转速,根据电网的需求储备一定的动能,随时满足调度的需求。我们厂内的飞轮通过并到场内的10KV系统,完成相关储能的充放电。

这是飞轮工作过程的动画演示。

我们通过项目预期想取得几方面的效果:第一,社会效益。形成一套灵活性可行的技术路线,开发一套具有自主知识产权的光火储耦合的控制系统及监控平台。没有排放,对环境影响比较小。满足电网后期的辅助服务市场。第二,经济效益。通过调频获得一定的收益。第三,生态效益。响应国家碳中和、碳达峰的相关要求,为后期电网大比例接入新能源、消纳新能源提供相关的技术上支持,为国家探索一条电力系统火电机组低碳转型、高质量发展的重要途径。

目前,这个项目申请了5项专利,发布了2个团标,也发布了一些论文,后期还有一些相关的专利和技术正在通过后期的实践进行总结。

以上是我的汇报,谢谢!请大家多多指正。

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关键字:磁悬浮飞轮储能

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