自2006年我國(guó)《可再生能源法》正式實(shí)施以來(lái),我國(guó)新能源發(fā)展迅猛,已成為全球風(fēng)電、光伏規(guī)模最大的國(guó)家,但由于風(fēng)能、太陽(yáng)能資源的波動(dòng)性和間歇性等多種因素,新能源安全穩(wěn)定運(yùn)行和有效消納問(wèn)題非常突出,表現(xiàn)之一是新能源大規(guī)模脫網(wǎng)事故頻發(fā)。為破解這一難題,實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展風(fēng)電試驗(yàn)技術(shù)研究,加快風(fēng)電試驗(yàn)試驗(yàn)基地建設(shè),建成了世界上規(guī)模最大的兆瓦級(jí)風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合試驗(yàn)與實(shí)證研究基地——張北試驗(yàn)基地。這里同時(shí)具備電能質(zhì)量、功率控制、低電壓穿越、電網(wǎng)適應(yīng)性、防孤島等全部風(fēng)電機(jī)組整機(jī)并網(wǎng)性能試驗(yàn)研發(fā)條件。也就是說(shuō),風(fēng)電機(jī)組整機(jī)的全部性能試驗(yàn)在張北試驗(yàn)基地一個(gè)地方就可以全部完成。
試驗(yàn)基地?fù)碛?0臺(tái)測(cè)試機(jī)位,風(fēng)電機(jī)組制造商可借用基地的試驗(yàn)機(jī)位,在試驗(yàn)內(nèi)模擬各種電網(wǎng)的運(yùn)行工況。實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員幫助機(jī)組制造商共同分析機(jī)組脫網(wǎng)事故發(fā)生的原因,解析數(shù)據(jù)異常點(diǎn),和機(jī)組制造商共同研討提出改進(jìn)機(jī)組的運(yùn)行控制策略,經(jīng)過(guò)上百次改進(jìn)然后試驗(yàn)的反復(fù)過(guò)程,幫助風(fēng)電機(jī)組制造企業(yè)不斷改進(jìn)設(shè)計(jì),最終幫助風(fēng)電機(jī)組通過(guò)并網(wǎng)性能試驗(yàn)。
目前,實(shí)驗(yàn)室已為國(guó)內(nèi)所有量產(chǎn)50臺(tái)以上的150余個(gè)型號(hào)的風(fēng)電機(jī)組提供了技術(shù)研發(fā)與試驗(yàn)研究服務(wù)。先后完成了全國(guó)20個(gè)省(區(qū))、7個(gè)千萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)電基地的風(fēng)電接納能力分析,開(kāi)展了300余個(gè)風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站的接入系統(tǒng)專(zhuān)題研究,為100余個(gè)風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站提供了并網(wǎng)性能與安全改造試驗(yàn)服務(wù),大規(guī)模風(fēng)電脫網(wǎng)事故從2011年的8起(5447臺(tái)次),到目前基本消除,有效地遏制了大規(guī)模風(fēng)電脫網(wǎng)事故發(fā)生,保障了新能源電站和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
2014年9月,實(shí)驗(yàn)室風(fēng)電試驗(yàn)檢測(cè)獲得國(guó)際風(fēng)電測(cè)試組織(MESNET)資質(zhì),成為除歐美國(guó)家外唯一成員單位,標(biāo)志著風(fēng)電試驗(yàn)檢測(cè)能力全面達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
不浪費(fèi)
富余綠電存儲(chǔ)到電池中
除了通過(guò)電網(wǎng)輸送讓新能源發(fā)電得到直接利用外,將電能存儲(chǔ)起來(lái),實(shí)現(xiàn)富余電能存儲(chǔ)到電池中,需要時(shí)再釋放出來(lái),也是實(shí)驗(yàn)室需要攻克的一大難題。
如果說(shuō)飄忽不定的風(fēng)和瞬息萬(wàn)變的光是難以駕馭的野馬,儲(chǔ)能就好比一個(gè)能夠讓他們馴服的馬圈,能夠讓經(jīng)過(guò)儲(chǔ)能平抑后的新能源溫順地匯入電網(wǎng)的能量洪流之中。實(shí)驗(yàn)室以電池為主要研究對(duì)象,建立了針對(duì)電池內(nèi)部特性和外部特性測(cè)試與分析的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū),由內(nèi)而外地深入認(rèn)識(shí)電池的本質(zhì),進(jìn)而指導(dǎo)電池改進(jìn)。
說(shuō)起電池的研究,還真有點(diǎn)像人的體檢,研究人員通過(guò)測(cè)試電池外在的電壓、電流、溫度等,就像測(cè)試人在體檢中需要測(cè)量體溫、血壓。外部體檢是為了掌握電池外在表觀特性,隨后再利用各種X射線(xiàn)光譜、各類(lèi)能譜、色譜等對(duì)電池進(jìn)行內(nèi)部分析,有時(shí)還需要通過(guò)解剖電池測(cè)量元素的方法來(lái)掌握電池內(nèi)部的真實(shí)情況。最終目的是了解電池的性能特點(diǎn),找到它適合的應(yīng)用場(chǎng)合和使用方式,并根據(jù)新能源儲(chǔ)存的實(shí)際需要對(duì)電池性能進(jìn)行不斷改進(jìn)。與此同時(shí),研究人員也可以從各類(lèi)檢測(cè)技術(shù)中發(fā)現(xiàn)更先進(jìn)、更無(wú)損化的電池體檢方法,通過(guò)發(fā)掘各種新型的電池測(cè)試手段,促進(jìn)儲(chǔ)能電池的技術(shù)提升。未來(lái),這些技術(shù)還可以應(yīng)用在電網(wǎng)無(wú)損化、智能化和在線(xiàn)巡檢中。