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全球光伏行業的“百科全書”——百兆瓦太陽能發電實證基地

中國機械工業聯合會機經網  發布時間:2019-06-18 09:42:21  來源:北極星太陽能光伏網


面對光伏行業發展的技術問題,考慮光伏產業發展的需要,國家電投集團黃河公司經過反復調研論證,最終選擇在青海省共和縣建設百兆瓦容量的、具備試驗功能的太陽能發電實證基地。百兆瓦國家級太陽能發電實證基地總裝機容量143兆瓦,由6個試驗區和2個測試平臺組成,設兩座35千伏匯集站。將試驗區發出的電能進行匯集后經35千伏架空線接入已建設的330千伏升壓站。

  “百兆瓦太陽能發電實證基地是全球唯一一個最大規模的太陽能發電綜合技術的實證試驗基地,不僅對整個太陽能光伏電站各種技術進行實際考證,甚至為中國乃至全球太陽能領域的發展都將作出重要的貢獻。”2017年6月27日至28日,由國家電投集團黃河公司承擔的青海省重大科技專項項目“太陽能光伏發電試驗基地”通過青海省科技廳組織的成果評價和驗收鑒定,國務院參事、中國可再生能源學會理事長石定寰在項目驗收時這樣評價。

  近幾年,我國光伏電站開發建設速度較快,但相關的技術研究仍顯不足。一方面對于快速發展的新型設備和材料,都是采用實驗室分析評估,缺乏戶外實證測試分析手段和方法;另一方面,太陽能光伏電站關鍵設備在線運行檢測、測量所需的儀器、方法、精度等與國際先進水平差距較大,對于己建成的大型并網光伏發電系統的實際運行性能評估方法、測量設備精度、設備布置方案等均不成熟,數據對比分析、實際運行性能評估方法單一,無法對己建成光伏電站進行有效評估。

  面對光伏行業發展的技術問題,考慮光伏產業發展的需要,國家電投集團黃河公司經過反復調研論證,最終選擇在青海省共和縣建設百兆瓦容量的、具備試驗功能的太陽能發電實證基地。

  百兆瓦國家級太陽能發電實證基地總裝機容量143兆瓦,由6個試驗區和2個測試平臺組成,設兩座35千伏匯集站。將試驗區發出的電能進行匯集后經35千伏架空線接入已建設的330千伏升壓站。

  實證基地集合148種光伏主流技術及產品同臺對比,設備囊括了國內外光伏知名制造商的組件、逆變器等,涵蓋國內外多種最先進的技術,選用26 種組件,21種逆變器,17種支架,展示30種設計理念、15種新設備、30種新材料以及4種電池的儲能技術。

  這里將諸多的光伏設計理念、設計方案進行對比分析,為光伏發電設備提供專業的野外測試、檢驗及實證對比平臺。在資源和氣象環境完全相同的條件下進行長期試驗檢測,對各種不同類產品、設備技術、經濟指標進行系統應用對比研究,為太陽能光伏發電行業從設計、安裝、運行、維護、投資等方面提供實測數據支持;開展光伏試驗示范與技術創新,促進技術產品的改進提升和市場應用推廣;為光伏行業設計、設備研發、標準制定、生產運行管理、投資效益分析研究等提供實證平臺,提出優化設計、指導設備選型、提高系統效率、降低投資成本,為最終實現光伏發電平價上網提供技術支撐。

  百兆瓦太陽能發電實證基地可謂是光伏發電的“百科全書”。國家發展和改革委員會能源研究所研究員王斯成在百兆瓦太陽能發電實證基地實地考察時,曾用“震驚”來形容自己的感受。王斯成說,這是目前國內乃至國際上最大的一個光伏戶外測試對比平臺。更重要的是,這里采用的是德國弗勞恩霍夫太陽能研究所負責測試對比分析系統方案,獲得的數據非常有研究價值和說服力,可以為下一步的技術創新提供重要參考,也為青海光伏產業與國際開展合作交流搭建了一個平臺。

  由于百兆瓦規模的戶外實證基地的建立在國內外尚屬首家,國家電投集團黃河公司沒有可以借鑒的經驗,建設過程中遇到重重困難,但公司聯合多家業內頂級科研機構共同攻克難關,先后提出適用于青海地區氣象條件下的光伏發電設備最佳選型及最優設計方案:

  百兆瓦光伏電站數據對比分析、性能評估方法;百兆瓦光伏電站在線監測系統方案設計;百兆瓦光伏電站氣象系統方案設計方案,解決了目前百兆瓦光伏電站組件及組串級實時在線監測技術難題和百兆瓦光伏電站大數據分析平臺方案設計等。并在國內首次應用了諸多新型設備,解決了設備的施工和運維難題,編制了施工工藝標準和運維標準,并首次采用了諸多新的設計理念和設計方案,如“平單軸+雙面”組件,子陣布置屋頂設計等,解決了設計帶來的各設備之間的匹配問題。

  百兆瓦太陽能發電實證基地2013年開展方案設計、設備選型等基礎性研究工作,于2016年3月開工建設,一期同年6月底投產發電,開展了基地功能設計、光伏發電設備選型、在線監測及分析系統、氣象觀測與評估、實測數據對比分析、光功率預測系統等研究。

  基地二期建設儲能對比區,設計容量20兆瓦,配套分散直流儲能8.54兆瓦時,集中儲能8.04兆瓦時,囊括了5個廠家4種不同類型的儲能電池,分析不同光伏出力曲線、不同限電條件下和不同儲能方式下儲能電池的運行特性和運行數據,掌握儲能控制系統關鍵技術,該項目于2018年6月26日成功并網發電。

  目前,百兆瓦太陽能發電實證基地項目已獲得單鱗片式雙軸跟蹤支架裝置等7項專利,編制了《并網光伏電站施工工藝》等4項行業和企業標準,發表論文3篇。

  下一步,國家電投集團黃河公司將進一步集成創新資源,充分利用已有的實證基地能力條件,發揮綜合評測與實證研究的功能,將“產學研用”相結合,盡快打造成為國家級的光伏實證試驗基地,共同研究和助力我國光伏發電產業發展,為推動產業技術進步和產業升級提供更強大的支撐。

做好產業規劃  推動產業升級
責任編輯:機經網編輯部 tongdx
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