深秋的达茂旗草原,金黄与深红交织出成熟的绚丽。
草原深处的包头铝业有限公司(以下简称包铝)新能源分公司风光电站,风力发电机和光伏组件生产出的绿电源源不断输入蒙西电网;约300公里外的包铝,智慧能源调控一体化平台调控电力系统稳定运行,确保120万千瓦风光绿电稳定用于电解铝生产。
这是包铝燃煤自备电厂可再生能源替代达茂旗120万千瓦新能源项目运行场景。作为目前全国单体规模最大的电解铝企业,该项目的投产运行意味着包铝已形成国内规模最大的集源网荷储于一体的新型电力结构。自8月27日全容量并网发电以来,该项目稳定运行了一个多月,进一步印证了大容量、长距离新能源源网荷储一体化项目借网运行的可靠性和可行性。
包铝新能源120万千瓦风光发电站稳定运行。记者 胡雪 黄磊 摄
作为传统高载能行业,电解铝的生产过程需要消耗大量电能,为了实现铝产业的绿色低碳转型发展,包铝将战略目光投向了风光绿电。
公开资料显示,包头新能源可开发量达5600万千瓦,太阳能年可利用时间在3000小时以上,风能年可利用时间达4000小时以上,主要分布在达茂旗。
“绿电集中在大青山北,而包铝的生产基地位于山南的东河区,想使用绿电必须解决300公里的跨区域输电难题。”包铝新能源分公司副总经理康瑞军告诉记者,企业想到的办法是“源网荷储一体化”。
“所谓源网荷储一体化,源指的是电源,网指的是电网,荷指消纳电源的负荷端,储指储能系统。通过源网荷储一体化能够让山北的120万千瓦风光绿电借助蒙西电网运行,输送至约300公里外的包铝电解铝厂,实现远距离、跨区域传送绿电,解决电源和负荷分布在两个区域的技术难题。”康瑞军说。
2024年4月,包铝达茂旗新能源项目施工工程启动。项目总投资约54.93亿元,分布面积174.8平方公里,建设140台7.15兆瓦大型风机、570Wp及以上高效单晶硅双面组件、2座220千伏升压站、智慧能源调控系统、储能站等设施,为源网荷储一体化运行搭建起“四梁八柱”。
解决了远距离消纳绿电的难题,如何确保电网稳定运行是包铝需要攻克的另一个“山头”。
康瑞军告诉记者,新能源电力与传统火电不同,存在较大间歇性和波动性,大规模新能源上网,会对整个电网形成扰动,必须构建一套更先进、更可靠的新型电力系统。
为此,包铝创新性提出并引进大规模“构网型储能”替代调相机的解决方案。“这是从电源侧应对新型电力系统安全稳定问题的一种解决方案,能够在电网发生电压、频率波动等复杂情况下,作为独立的电源系统稳定运行,为大电网的稳定运行提供强有力支撑。”康瑞军介绍,这项技术应用由国内权威机构中国电科院参与编制专题报告,通过了内蒙古电力集团、中国电力企业联合会等机构的专业评审。
此外,在国内没有可参照场景的条件下,包铝创新建设了集电力调度、集控、场站侧的智能电力管理生态圈,组建了独立自主的调控一体化平台,负责新能源场站电力、电解供电整流所以及热电厂升压站的统一电力调度任务,系统性解决了传统电力管理运维手段无法满足以新能源为主体的新型电力系统管理要求。
8月27日,项目正式并网运行。预计年发电能力为36亿千瓦时,可节约标煤125万吨,减排二氧化碳约300万吨、二氧化硫约450吨、氮氧化物约640吨、烟尘约135吨,相当于植树造林1.6万公顷。项目投产运行后,包铝绿电使用占比达到总用电量的约40%,领先于全国高载能产业。
市发展改革委副主任李翔宇表示:“包铝项目构建了一个具有示范效应的新型电力系统应用场景,成功给内蒙古地区起到了一个带头和示范的作用,也为包头未来新能源的发展定了一个调子,让更多企业看到了这条路径走得通、走得动。”
“对于包铝来说这是我们发展的一个转折点,具有里程碑式的意义。”中铝集团包头铝业有限公司党委书记、总经理李志强表示:“作为全国最大、行业首个全国示范性绿色能源电解铝源网荷储一体化项目,项目开创了新能源与传统电解铝深度耦合的绿色发展新路径,为高载能行业实现‘双碳’目标提供了可复制可推广的方案。这条路径如果能在全国推广,将充分调动更多企业以自备机组参与大电网调峰,为国家实现‘双碳’目标作出更多贡献。”
(包头市融媒体中心记者 :康璐、贾慧珍、张群群;编辑:张飞 ;校对:吴存德;一审:张燕青;二审:贾星慧;三审:王睿)