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建立户外实证实验平台 加快我国新能源“追光逐日”脚步

日期:2021-12-08    来源:科技日报  作者:张 蕴 李丽云 通 讯 员 衡 畅 张青银

能源资讯中心

2021
12/08
10:27
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关键词: 新型电力系统 源网荷储 光伏组件 储能系统

全球首个光伏、储能户外实证实验平台受访单位供图

“十四五”期间,国家光伏、储能实证实验平台将投资约60亿元,设立光伏组件、逆变器、支架、储能产品实证实验区4个,储能系统、设备匹配实证实验区2个,规划布置实证实验方案约640种,为全球新能源发展贡献中国智慧、中国方案和中国标准。

12月5日,记者在黑龙江省大庆市大同区看到,一片片光伏发电板深邃如海,在阳光下熠熠生辉;40余米高的监测塔犹如“海中灯塔”,傲立其间“指引航程”。11月19日,国家光伏、储能实证实验平台(以下简称实证实验平台)首期任务完成,这也是全球首个光伏、储能户外实证实验平台,该平台首期任务在大庆竣工并网,标志着实证实验平台开始为新能源行业提供实证、实验、检测、认证等服务,引领行业发展。

首个“国字号”新能源户外实证实验平台拔地而起后,以该平台为依托,同步还建成了实证实验管理展示平台、大庆新能源科技研发中心、大庆市新能源科普馆,这些设施将加快我国新能源“追光逐日”的脚步。

打造首个“国字号”实证实验平台

2020年9月,习近平总书记在第75届联合国大会上作出我国力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的承诺,确定了我国2030年非化石能源占一次能源消费比重达到25%和风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上的目标。随后,这一“3060”目标被纳入“十四五”规划建议,清洁能源发展迎来难得的历史机遇。

新能源,既是绿水青山,又是金山银山。兼具低碳、创新双重属性的光伏,正在抢占新能源“高地”。目前,中国是全球最大的光伏制造和应用国,同时储能产业发展潜力巨大。作为新能源“排头兵”,光伏应用是实现“3060”目标的重要武器之一。

近年来,随着光伏、储能技术的迅速发展,光伏电池及组件、逆变器、储能等关键设备、产品的理论研究、技术研发和实验室实验水平均在不断提升,但我国乃至全球对户外光伏发电系统实际运行的专业性、系统性研究却较少,存在已建成光伏发电系统运行性能无法有效评估等问题。

在此背景下,光伏、储能实证实验平台建设迫在眉睫,而中国走在了世界前列。

光伏、储能实证实验平台的落地选址是个“技术活”,国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司(以下简称黄河公司)相关负责人介绍,实证实验平台最终“花落”大庆市,是由于当地石油储量丰富,太阳能、风能、地热能等能源资源开发条件非常优越,能确保高质量开展各类实证实验。同时,可用于建设的土地资源充足,地势平坦,具备同等条件下开展户外实证实验的优势,具备规模化连续开展实证实验的条件,并且实证实验平台所在区域未利用盐碱地、水面等地表环境多样,具备丰富的复合开发应用场景资源。

承担实证实验平台投资建设和运行管理任务的黄河公司,是目前全球最大的光伏发电运营商,也是国内唯一具有光伏实证示范基地建设经验的能源央企,在光伏科技创新、多能互补技术研究、新能源电站开发建设、储能技术研究及应用等领域拥有多项全球第一,在相关技术和管理方面具有突出的领先优势。

做新型电力系统的强大支撑

黄河公司党委书记、董事长谢小平介绍,实证实验平台安装了大量实时在线监测系统,通过对环境因素、发电量、组件、支架、逆变器运行特性等数据的监测分析,判定各类产品、系统集成技术在户外的实际效应,从而扩大整个光伏储能电站在电力系统的应用,支撑国家构建以新能源为主体的新型电力系统的建设。

“建设实证实验平台,创新性地开展在高寒、高纬度气候环境下,相关光伏设备,储能产品、系统的户外实证研究,让全球的光伏主流技术及产品同台对比,通过对运行数据进行对比分析,为光伏行业设计、施工、设备制造、研发、投资效益分析等提供详实的实测数据,有利于推动行业技术进步、成果转化、产业发展,对于国家制定产业政策、行业标准也具有重要意义。”中国国检测试控股集团股份有限公司(以下简称国检集团)光伏检验认证院院长肖鹏军说。

电力规划设计总院清洁能源研究院常务副院长王霁雪向记者表示:“建设实证实验平台也是促进国际合作的重要举措。立足国内大循环、畅通国内国际双循环,搭建设备创新、技术创新、应用场景创新等全方位的创新平台,对光伏、储能相关技术、产品开展实证实验,有利于提升整个产业的创新能力,强化品牌建设,提高国际竞争力;通过中国标准体系建设促进光伏、储能等产业国际合作,支持光伏、储能产业融入‘一带一路’,实现互利共赢。”

国家能源局总工程师向海平则认为,国家布局建设光伏、储能实证实验平台,将为新技术、新产品、新方案实际应用效果提供科学的检测对照数据支撑,为国家制定产业政策和技术标准提供科学依据,对于推动行业技术进步、成果转化、产业发展具有重要意义。

百种实证实验方案现已出炉

登上实证实验平台监测塔,临风远眺,一片光伏阵列的“海洋”尽收眼底;漫步实证实验管理展示平台室内展区,实证实验平台的“前世今生”徐徐展开;在实证实验平台园区里,光伏子阵千姿百态。

据了解,“十四五”期间,实证实验平台将投资约60亿元,总用地面积40余平方公里,设立光伏组件、逆变器、支架、储能产品实证实验区4个,储能系统、设备匹配实证实验区2个。规划布置实证实验方案约640种,首期已布置方案161种,今后每年还将新增当年新技术、新产品的各类实证实验,打造行业实证亮点,为全球新能源发展贡献中国智慧、中国方案和中国标准。

作为实证实验运行的“大脑”,坐落于大庆市中科创业园的实证实验管理展示平台,搭载了国内一流数字化、信息化、智能化监控系统,兼具集控中心和数据中心功能,与位于大同区的实证实验平台现场实时数据互联、实景互联、信息互联。实验实证平台特别使用了独立物理网络并配置全套网络安全防护设备,加密传输数据,确保数据信息安全直达国家可再生能源信息中心。在户外实证现场,还同步搭载了时下最先进、最精准的监测、传感系统,确保实证实验平台的实证数据全面、真实、客观、可靠。

同时,为服务新能源行业发展,推动大庆可再生能源综合应用示范区建设,实证实验平台预留了开源端口,可逐步接入更多“源—网—荷—储”等能源全链信息。

“现场采集的全部信息汇集在创业园一方寸土,小小空间的海量信息将成为市场选择的风向标,掀起行业发展的大潮。”黄河水电大庆公司执行董事汪洋表示。

“实证实验平台建成运行,从实证实验、管理展示、科技研发、教育普惠等全方位助力新能源行业发展。在碳达峰、碳中和的国家战略指引下,为推动大庆高质量发展打牢绿色低碳基础,如期实现‘双碳’目标,释放新活力,注入新动能。”大庆市经济研究中心副主任、能源局副局长薛志勋表示。

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