本文将分享中国电科院新能源中心副主任刘纯的主题演讲——“鲁能海西州多能互补集成优化示范工程顶层设计技术方案”。
首先，刘主任介绍了项目的总体目标。海西州多能互补集成优化示范工程于2017年2月6日获得国家能源局批复。在工程规模方面，规划总装机容量70万千瓦，其中，风电40万千瓦，光伏20万千瓦，光热5万千瓦，储能5万千瓦。海西州多能互补集成优化示范工程计划于2017年6月前开工，并于2018年12月底全部并网发电。海西州多能互补集成优化示范工程的的总体目标为促进新能源消纳和进行技术创新。在促进新能源消纳方面，达到输送通道需求率小于40%，并且保证弃风弃光率小于5%；在技术创新方面有四个目标：第一是规划设计技术，优化储电和储热容量；第二是运行控制技术，实现对电网和频率的主动支撑；第三是协调优化技术，降低系统弃风弃光率；第四是完成多能源电力系统互补协调调度与控制和100 MWh级电化学储能技术两个国家重点研发计划项目。
其次，刘主任提出了海西州多能互补集成优化示范工程的五个关键技术。
1）多能互补系统储能优化配置技术。运用这种技术构建“风电-光伏-光热-储电-储热-负荷”的多能互补系统优化模型，并开发多能互补优化规划软件，实现对不同场景下储电、储热系统最优配置方案的快速优化。
2）新能源发电主动支撑技术。运用这种技术突破基于新能源发电和储能的场站有功无功快速调节技术难题，构建具备电压、频率主动支撑，以及惯量、阻尼、一次调频和二次调频能力的规模化新能源场站，多能互补电站非故障状态下频率、电压支撑能力超过常规电源技术水平。
3）新能源发电宽频带振荡防御与抑制技术。基于宽频带振荡的频域稳定性量化分析方法，提出多样化装备与电网的阻抗协调优化方法和宽频带振荡的源-网协同抑制技术，实现低短路比（小于或等于3）下新能源发电的稳定运行。
4）储能集成设计技术。储能集成设计技术包括高转换效率储能电池成组及一致性控制技术、大规模锂电池储能电站统一调度与控制技术和移动式即插即用储能电站技术。运用高转换效率储能电池成组及一致性控制技术，实现电池模块中各电池单体的动态一致性；运用大规模锂电池储能电站统一调度与控制技术，实现储能电站高转换效率、快速响应、高储能容量利用率、高安全的运行，并且实现储能电站响应时间小于500ms、出力偏差小于 2%、储能容量可利用率大于92%；运用移动式即插即用储能电站技术，构建具备可移动、能量流和信息流可即插即用的大型储能电站，切实提高储能电站系统的标准化和实用化水平。
5）风电、光伏和储电、储热协调控制技术。运用这种技术开发多能互补能量管理控制系统，构建“风电-光伏-光热-储电-储热-负荷”优化互补模型，提升整体效率，实现弃风弃光率小于5%，对外输电通道容量小于发电容量的40%。
刘主任最后提到随着绿色能源装机比例不断提高，高比例绿色能源接入电网，电力系统的电力电子化特征凸显，适应电网特性变化和运行需求的友好型新能源发电设备是未来的发展方向。新能源季节性消纳、高比例新能源场景下的调峰调频及电压稳定问题是未来几年内需要努力攻克的难题。
