中國儲能網訊：4月30日，我國首個國家級海上風電研究與試驗檢測基地（以下簡稱“海上風電試驗基地”）150米級葉片試驗平臺順利完成土建交安。目前，平臺已進入設備安裝調試階段。
今年的政府工作報告提出，加快建設“沙戈荒”新能源基地，發(fā)展海上風電，統(tǒng)籌就地消納和外送通道建設。國網福建省電力有限公司以科技創(chuàng)新為驅動，加強新能源消納利用與電網穩(wěn)定控制等關鍵技術攻關，支撐新能源大規(guī)模高比例并網、高水平消納，推動能源清潔低碳轉型，助力實現(xiàn)“雙碳”目標。
建設試驗基地
海上風電試驗基地位于福建省福清市江陰產業(yè)園，是國家“十四五”規(guī)劃重大項目，于2023年12月1日開工建設。該基地包括陸上檢測中心和試驗風電場兩部分。陸上檢測中心主要建設傳動鏈平臺和150米級葉片試驗平臺，試驗風電場規(guī)劃建設6個陸上試驗機位和20~40個海上試驗機位，首批20個海上試驗機位選址于長樂外海區(qū)。
“海上風電試驗基地的建設，對突破海上風電關鍵核心技術具有重要的基礎作用和示范效應，將進一步提升中國風電技術水平和裝備制造能力，推動海上風電產業(yè)升級，助力實現(xiàn)‘雙碳’目標?！眹W福建電力科技部主任方日升表示。
憑借獨特的海上風電資源優(yōu)勢，近年來，福建海上風力發(fā)電實現(xiàn)躍升式發(fā)展。截至2024年年底，海上風電裝機容量已達381.8萬千瓦，占總裝機容量的4.25%，風電利用小時數(shù)已連續(xù)12年位居全國第一。預計到“十四五”末，福建海上風電裝機容量將超過400萬千瓦。
隨著海上風電接入福建電網的規(guī)模不斷擴大，發(fā)電側的間歇性和波動性等特性明顯，給電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行和供需平衡帶來挑戰(zhàn)。國網福建電力建設海上風電試驗基地，規(guī)范開展并網前各項試驗檢測，提升風電機組性能質量和并網友好水平，將為大規(guī)模風電接入情況下的電網安全可靠運行提供保障。
據(jù)悉，2024年12月，陸上檢測中心傳動鏈平臺建成投運，是國際技術水平最先進、測試能力最全面的風電機組地面試驗平臺，可開展25兆瓦級風電機組全工況模擬試驗。建設中的150米葉片試驗平臺，可進行世界上最長尺寸的海上風電葉片疲勞試驗與靜態(tài)載荷試驗，試驗能力、試驗效果、設備效率均優(yōu)于國內現(xiàn)有試驗臺。
升級技術裝備
從福清興化灣碼頭出海，放眼望去，一排排海上風機在藍天白云下整齊列陣，直徑百余米的風機葉輪迎風轉動，將海風轉換為清潔電能。福建省風能資源豐富。目前，福建已形成海上風電全產業(yè)鏈基地，并且不斷刷新全球海上風電裝備制造的新紀錄。全球首臺16兆瓦海上風電機組已在福建成功并網發(fā)電。
風電等清潔能源大規(guī)模發(fā)展，對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行提出更高要求。國網福建電力推進新型電力系統(tǒng)示范區(qū)建設，大力實施新型電力系統(tǒng)科技攻關行動，在海上風電送出與消納等領域輸出一批成果，服務新能源高質量發(fā)展。
2024年5月10日，在中國電機工程學會召開的“大容量海上風電機組全工況模擬及并網試驗關鍵技術和裝備”項目技術評審會上，由福建電力科學研究院牽頭完成的課題核心技術方案——《電網模擬功能控制在環(huán)仿真驗證系統(tǒng)設計方案》通過專家委員會評審。該方案重點研究10萬千伏安級大容量電網模擬裝置拓撲及控制方法，實現(xiàn)海上風電機組并網點故障（擾動）的寬頻動態(tài)模擬，從而支撐2萬千瓦級大容量海上風電機組開展示范性地面等效試驗，為海上風電試驗基地建設運行提供技術支撐。
2024年7月31日，由國網福建電力和北京科技大學聯(lián)合建設的國家材料腐蝕與防護科學數(shù)據(jù)中心海上風電分中心在福建福州揭牌。
海上風電分中心依托福建豐富的海上風電資源，重點圍繞海上風電腐蝕數(shù)據(jù)資源收集與服務能力、腐蝕試驗站點及聯(lián)網觀測能力、數(shù)據(jù)信息資源標準化及質量體系、數(shù)據(jù)分析挖掘工具與數(shù)據(jù)產品研制、數(shù)據(jù)資源開放及共享服務五大方面推動建設。該中心致力于建立500個以上的海上風電環(huán)境腐蝕野外觀測點，形成覆蓋全國海上風電場的海上風電腐蝕與設備安全監(jiān)測體系，進一步填補國家海上風電腐蝕站目前在海上風電觀測領域的空白。
創(chuàng)新場景應用
作為保障海上風電消納的有效手段，儲能被稱為風電的“黃金搭檔”，可以彌補風電間歇性供電的短板，保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
2024年11月13日，福建寧德漁洋里儲能電站二期工程建成投運，并完成主要涉網試驗。電站內，594個大小不一的電池柜分區(qū)域整齊排列。
以往，儲能系統(tǒng)普遍采用低壓集中式架構技術路線，由大量電池單體通過串聯(lián)、并聯(lián)結合的方式，輸出直流電壓，隨后經過功率逆變器轉換成交流電，再借助工頻變壓器完成升壓后接入電網。這種方案不僅系統(tǒng)復雜程度高，增加能量損失，且存在并聯(lián)環(huán)流等風險。
為了突破這些限制，福建電科學院儲能攻關團隊與寧德時代新能源科技股份有限公司聯(lián)合創(chuàng)新研發(fā)了高壓直流直掛儲能技術，省去變壓器，僅通過模塊級聯(lián)便可提升儲能系統(tǒng)電壓，直接掛網運行，實現(xiàn)百毫秒內響應電力系統(tǒng)調節(jié)需求，緩解新能源電源并網帶來的功率隨機波動、間歇沖擊等問題?！皵[脫變壓器的限制后，儲能電站的能量轉換效率可從85%提升至90%以上，電能利用率更高?！睂幍聲r代儲能技術研發(fā)中心主任余東旭介紹。而且，該技術采用閥廳布置，與低壓儲能的集裝箱布置方式相比，占地面積可減少70%以上。
從“靠海吃?！钡健跋蚝ｑS風”，在福建，更多新型電力系統(tǒng)創(chuàng)新場景正在涌現(xiàn)，更多的技術創(chuàng)新成果將“乘風破浪”。
