新能源并網(wǎng)過程中的 “限發(fā)棄光(風(fēng))” 難題卻愈發(fā)凸顯,成為行業(yè)發(fā)展道路上的 “攔路虎”。大量清潔能源因無法順利并網(wǎng)或并網(wǎng)后不能被充分消納,只能無奈被舍棄,不僅造成資源的極大浪費(fèi),還嚴(yán)重阻礙了能源轉(zhuǎn)型的步伐。在此困境之下,全額上網(wǎng)升壓箱變橫空出世,憑借其三大核心技術(shù),為破解這一行業(yè)難題帶來了曙光,正逐步成為新能源并網(wǎng)領(lǐng)域的 “中流砥柱”。
一、高效升壓與適配技術(shù):精準(zhǔn)匹配,暢通并網(wǎng) “高速路”
新能源發(fā)電具有電壓等級多樣、輸出特性復(fù)雜的特點(diǎn),從分布式光伏的低壓輸出,到大型風(fēng)電場的中高壓輸出,如何將這些不同電壓等級的電能高效、穩(wěn)定地提升至電網(wǎng)可接入的電壓水平,是實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)的首要挑戰(zhàn)。全額上網(wǎng)升壓箱變在此方面展現(xiàn)出卓越的性能。
其配備的高性能變壓器,采用先進(jìn)的鐵芯材料與繞組設(shè)計(jì),具備極低的空載損耗與負(fù)載損耗,能夠在高效升壓的同時(shí),將能量損失降至最低。以某 10MW 光伏電站為例,傳統(tǒng)升壓設(shè)備在升壓過程中的電能損耗率約為 3% - 5%,而采用全額上網(wǎng)升壓箱變后,損耗率可降低至 1.5% - 2%,每年可多輸送電能近 10 萬千瓦時(shí)。同時(shí),通過智能調(diào)壓技術(shù),升壓箱變能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測電網(wǎng)電壓波動(dòng)與新能源發(fā)電端的電壓變化,自動(dòng)調(diào)整升壓比,確保輸出電壓始終與電網(wǎng)接入要求精準(zhǔn)匹配,大大提高了新能源電能并入電網(wǎng)的穩(wěn)定性與可靠性,如同為新能源電能鋪設(shè)了一條暢通無阻的 “高速路”,有效減少了因電壓不匹配導(dǎo)致的限發(fā)問題。
二、智能監(jiān)測與控制技術(shù):智慧大腦,洞察全局保消納
新能源發(fā)電受自然條件影響極大,光照強(qiáng)度、風(fēng)速的瞬間變化都會(huì)導(dǎo)致發(fā)電功率的劇烈波動(dòng),給電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來巨大沖擊,這也是造成 “棄光棄風(fēng)” 現(xiàn)象的重要原因之一。全額上網(wǎng)升壓箱變搭載的智能監(jiān)測與控制技術(shù),宛如為整個(gè)系統(tǒng)植入了一顆 “智慧大腦”,對發(fā)電、輸電過程進(jìn)行全方位、實(shí)時(shí)的監(jiān)控與精準(zhǔn)調(diào)控。
在光伏升壓箱變內(nèi)部及發(fā)電現(xiàn)場,密布著各類高精度傳感器,它們?nèi)缤翡J的 “觸角”,實(shí)時(shí)采集電流、電壓、功率、溫度等關(guān)鍵數(shù)據(jù),并迅速傳輸至中央控制系統(tǒng)。基于大數(shù)據(jù)分析與人工智能算法,控制系統(tǒng)能夠?qū)π履茉窗l(fā)電功率進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測,提前數(shù)小時(shí)甚至數(shù)天預(yù)知發(fā)電變化趨勢。例如,在風(fēng)力發(fā)電場,通過對風(fēng)速、風(fēng)向的歷史數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)的深度分析,預(yù)測風(fēng)機(jī)發(fā)電功率變化,當(dāng)預(yù)測到發(fā)電功率即將超出電網(wǎng)消納能力時(shí),控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整風(fēng)機(jī)葉片角度或啟停部分機(jī)組,確保發(fā)電功率與電網(wǎng)消納能力相匹配,避免因功率過剩導(dǎo)致的棄風(fēng)現(xiàn)象。同時(shí),當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)電壓異常、頻率波動(dòng)等故障時(shí),升壓箱變能夠在毫秒級時(shí)間內(nèi)做出響應(yīng),迅速調(diào)整輸出電能參數(shù),甚至自動(dòng)切除故障部分,保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,有效提升了新能源電能在電網(wǎng)中的消納比例。
三、靈活儲能與協(xié)同技術(shù):能量緩沖,削峰填谷促平衡
為進(jìn)一步解決新能源發(fā)電的間歇性與波動(dòng)性問題,全額上網(wǎng)升壓箱變創(chuàng)新性地引入了靈活儲能與協(xié)同技術(shù),構(gòu)建起新能源發(fā)電 - 升壓 - 儲能 - 電網(wǎng)的協(xié)同運(yùn)作體系。
儲能系統(tǒng)作為整個(gè)體系中的 “能量緩沖池”,在新能源發(fā)電功率過剩時(shí),迅速將多余電能儲存起來;而在發(fā)電功率不足或電網(wǎng)用電高峰時(shí),再將儲存的電能釋放出來,實(shí)現(xiàn)削峰填谷,有效平抑新能源發(fā)電的功率波動(dòng),保障電能供應(yīng)的穩(wěn)定性與連續(xù)性。以某分布式光伏項(xiàng)目與全額上網(wǎng)升壓箱變及儲能系統(tǒng)的協(xié)同運(yùn)作為例,在陽光充足的白天,光伏板發(fā)電功率遠(yuǎn)超用戶用電需求,光伏升壓箱變將多余電能存儲至儲能電池中;到了夜晚或陰天,光伏發(fā)電不足時(shí),儲能系統(tǒng)釋放電能,與光伏板發(fā)電協(xié)同為用戶供電,多余電能還可繼續(xù)通過升壓箱變并入電網(wǎng),大大提高了光伏電能的利用率,實(shí)現(xiàn)了從 “靠天吃飯” 到 “按需發(fā)電、精準(zhǔn)供電” 的轉(zhuǎn)變。并且,通過與電網(wǎng)的智能交互,升壓箱變能夠根據(jù)電網(wǎng)實(shí)時(shí)負(fù)荷情況,合理調(diào)配儲能系統(tǒng)的充放電策略,與電網(wǎng)形成緊密協(xié)同,共同維護(hù)電力供需平衡,顯著降低了 “限發(fā)棄光(風(fēng))” 現(xiàn)象的發(fā)生概率。
在新能源發(fā)展的浪潮中,全額上網(wǎng)升壓箱變憑借其高效升壓與適配、智能監(jiān)測與控制、靈活儲能與協(xié)同這三大核心技術(shù),為破解 “限發(fā)棄光(風(fēng))” 難題提供了系統(tǒng)性的解決方案,成為推動(dòng)新能源并網(wǎng)與高效利用的關(guān)鍵力量。隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新與完善,全額上網(wǎng)升壓箱變必將在未來能源格局中發(fā)揮更為重要的作用,助力我們加速邁向清潔、高效、可持續(xù)的能源新時(shí)代,為全球能源轉(zhuǎn)型注入強(qiáng)大動(dòng)力。