阳江人擅长驭风,从花样繁多的风筝到如今大海中高耸的风机,国际风筝名城正拥抱新的“起飞之机”——海上风电。
南方电网有限责任公司聚焦未来大规模海上风电基地接入等难题,自2021年起开展广东省阳江市全域新型电力系统示范区建设。目前阳江海上风电和储能示范区(以下简称“示范区”)阶段性建成,海上风电并网容量达600万千瓦,居全国前列。
给千万千瓦海上风电找出路
广东海上风电集中于粤东西两翼,与沿海核电、火电布局高度重合,海上风电的送出和消纳从开始便面临巨大挑战。拥有阳江核电厂、阳西火电厂的阳江成为了广东的一个缩影,而建设示范区的意义也在于此。
在2022年4月发布的《广东省能源发展“十四五”规划》中,明确打造粤东、粤西千万千瓦级海上风电基地,争取在“十四五”期间新增海上风电装机容量约1700万千瓦。其中阳江要在2025年建成投产1000万千瓦的海上风电。
南方电网广东阳江供电局计划发展部总经理周梦渊说了一串数字:2024年,阳江全社会用电量累计达182.98亿千瓦时,最高负荷达295.25万千瓦。截至2024年底,阳江地区电源装机总容量达2072万千瓦,预计到2026年,这个数字将攀升至3000万千瓦,新增电源主要为深水区海上风电500万千瓦、阳春抽水蓄能120万千瓦、阳西电厂二期工程7、8号机组248万千瓦。
“这组数字意味着阳江作为广东省首个电源总装机超过2000万千瓦的城市,绝大多数的电力需要外送到大湾区,而不只是在本地进行消纳。”周梦渊说道。
再看阳江的能源结构,在全国都非常独特——水电、核电、光伏、海上风电、陆上风电、抽水蓄能、火电、余热发电、生物质发电等各类电源全部都有。其中,在装机容量上,核电651.6万千瓦;火电500万千瓦,阳西电厂二期工程7、8号机组2026年投产后,将达到748万千瓦;海上风电600万千瓦,到2027年将达1300万千瓦;值得关注的是,抽水蓄能达120万千瓦,其单机容量最大、净水头最高、埋深最大。
风火打捆推动海上风电消纳
除为海上风电建设常规输电通道外,阳江2023年实现阳西地区海上风电基地与阳西电厂、博贺电厂(茂名)风火打捆多能互补,360万千瓦海上风电与448万千瓦火电打捆送出,成为南方区域最大规模多能互补示范。还探索大容量集群“点对网”直送至珠三角负荷中心,建设阳江三山岛海上风电柔直输电工程,采用海陆一体柔性直流输电技术,破解海上风电深远海送出难题。同时加快电能替代,推动海上风电就地消纳。
风火打捆,即利用原来煤电的送出网架送风电。“政府牵头尤为关键,电网作为一个平台,其中的协调也很重要。”三峡集团广东分公司集控运维中心现场负责人莫东君认为,打捆可以提高通道利用率。“在风电开发最快的一段时间,阳江市政府交办阳江市发展改革委牵头,电源、电网企业定期召开会议,南网和南网广东电网有限责任公司也参与其中,大家对一些关键问题达成共识。”周梦渊介绍。
“阳江已并网海上风电600万千瓦,占全省50%,通过柔直工程将绿电直送大湾区,可显著提升大湾区非化石能源消费占比,同时通过多能互补和储能技术,增强电力供应韧性,保障大湾区电力稳定供应,以应对极端天气和负荷高峰挑战。”广东电网粤港澳大湾区建设推进办公室副主任高超说。
与此同时,市场因素也在发挥作用。2024年,广东220千伏及以上电压等级的中调调管风电场站、光伏电站全部作为市场交易电源,参与现货、绿电交易,适时参与中长期市场交易。对阳江来说,核电、火电上网电量早已进入市场,阳江供电党委书记、副总经理杜育斌常常要向前来沟通的相关人员讲解电力市场政策,比如,上网电价由市场决定。
探索和验证形成阳江解决方案
“大规模海上风电并网给我们系统安全稳定运行带来挑战,但挑战其实也是一种机遇。”阳江供电电力调度控制中心调度自动化专责彭孝强说,高比例新能源、高比例电力电子设备,随机、波动、间歇到底对电网形态产生什么影响?阳江供电将通过示范区验证并探索解决方案。
阳江供电还积极协助政府大力发展产业,落实海上风电接入电网,反哺本地重点园区。目前实现140万千瓦海上风电就地消纳,每年为阳江海上风电装备制造产业基地提供30多亿千瓦时的绿色电能。
“未来,我们将继续推动示范区建设,深化风火打捆交流送出示范,打造大容量海风直流送出示范、新一代调度控制系统,服务新能源安全稳定送出。加强与政府联动、产业协同,助力阳江建设面向全球的海上风电工程试验中心、装备质量检验与认证中心、集中运维中心、智慧大数据中心。”杜育斌介绍。