梯级互补储能对新能源的长期消纳作用分析

在碳中和目标下,我国风、光新能源装机规模将持续扩大,新能源消纳难题亟待攻克。为此,本文提出实现新能源深度消纳的梯级互补储能新思路。首先,对梯级互补储能的概念进行定义,并介绍其基本运行方式;其次,在“以水定电”模式下构建储能调度模型,分别采用模拟和优化方法进行求解;最后,分析梯级互补储能对新能源的长期消纳作用。以龙羊峡－拉西瓦梯级互补储能为实例,结果表明：（1）梯级互补储能运行效率系数（梯级水电站增发电量与泵站消纳弃电的比值）约为0.5～0.7之间;（2）梯级互补储能将新能源弃电转化为水电增量时,主要是使上级水电站发电量增大,此时下级水电站发电量几乎无变化;（3）在储能运行模式下,上级水电站通过提高自身出力,从而降低弃水风险。因此,梯级互补储能消纳新能源弃电的作用显著。     

新能源对清江梯级电站运行影响分析研究

随着我国碳达峰和碳中和目标的提出,以风电、光伏发电为主的新能源将成为我国能源结构优化的主力军。从生产特性来看,新能源发电具有波动性、随机性、间歇性的特点,水电作为调节性能优异的清洁能源,其灵活快速的调峰能力可充分弥补新能源出力的不确定性。在区域电网内,充分利用水电及新能源,实现灵活互补优化调度,是构建清洁低碳多能互补电源体系的大势所趋,但同时,也会给水电的运行方式带来明显影响。以清江梯级电站为例,构建水、风、光互补运行出力模型,分析了新能源对清江梯级电站运行影响。     

梯级水光联合发电系统短期优化调度模型

为解决光伏电站出力可调度性弱的问题,充分挖掘已有梯级水电的调蓄能力,构建了梯级水光联合发电系统短期优化调度模型,实现梯级水光调度计划联合制定。该模型以梯级水电耗水量最小为目标,综合考虑光伏预测出力、水库运行和电网调度等约束,通过适当的模型简化和线性化方法,将原非线性模型转换为标准的混合整数线性规划模型。以四川省阿坝州小金县梯级水光联合发电系统为研究对象的计算实例表明,可以利用梯级水电调节能力平抑光伏出力波动和弥补光伏出力预测偏差,提高联合发电系统调度计划的可执行性。     

青海境内黄河已建梯级电站对年径流影响分析

青海境内黄河梯级电站分布在唐乃亥水文站和循化水文站之间,利用实测和还原后的径流资料,定量分析了青海境内已建梯级电站对黄河年径流的影响。受到龙羊峡等水库调节影响,径流年际年内分配趋于均匀化,将汛期（7～10月）22．6％的水量经调节转移到11月～12月和次年1～5月,并具有多年调节特性。     

水风光打捆模式下新能源占比对水电机组效率的影响

水风光打捆可为新能源大规模高效、安全并网提供重要保障,有助于提高清洁能源利用效率,进而早日实现“双碳愿景目标”,但也将加剧对水电机组运行效率的影响。重点探讨了水风光打捆模式下不同新能源占比对水电机组效率的影响以及规律。首先,构建了水风光打捆送出模式下的日调度模型,然后以乌东德水电站及其附近的虚拟风、光电场为研究对象开展了算例研究。结果表明：随着新能源占比的增加,在枯期水电机组的运行效率会下降,而在汛期则呈现先升后降的规律;对比发现,在相同装机条件下,汛期水电机组效率的日内波动性较枯期小,汛期进行水风光打捆更有利于提高水电机组的运行效率。研究成果可为新能源大规模消纳背景下的装机容量优化配置和水电机组优化运行提供参考依据。     

黄河沙坡头水利枢纽运行方式与水库淤积分析

黄河是一条世界上罕见的多泥沙河流,泥沙问题一直影响着黄河上水利枢纽的运行。沙坡头水利枢纽工程位于黄河中游黑山峡河段出口处,是一座低水头径流式水电站,该河段年悬移质输沙量为1．6亿t,泥沙问题较严重。本丁程枢纽设低底坎泄洪排沙闸、电站设排沙孔,并采取“确保灌溉、清水发电、浑水排沙”的运行方式。本文对枢纽运行方式、建筑物排沙效果和库区淤积形态进行了分析。     

大规模光伏并网情况下水电日内运行方式变化分析

随着青海新能源装机规模的增大,黄河上游水电日内运行方式较常态运行发生了变化。文章选取黄河上游青海境内已建大型水电站为例,根据水电实际运行资料对系统有无新能源情况下水电日内运行方式进行了对比分析,研究了配合新能源运行后对水电站日调节库容需求的变化。研究成果可为高比例新能源并网情况下水电调度运行提供参考,同时也为承担水风光互补运行任务的水电站设计提供一定的指导。     

向家坝水电站运行方式局限性分析

在安排向家坝水电站运行方式时要全面考虑系统稳定、航运需求、临近县城振动、设备自身安全等各方面的影响。通过对500 kV系统运行方式局限性、机组运行方式安排、机组检修停电方式、发电与航运、泄洪与振动等方面存在的薄弱环节的分析,就如何规避存在的安全风险,提出了电站运行方式安排的指导性意见。     

小湾及糯扎渡投运后云南水电运行方式研究

小湾、糯扎渡水电站具有多年调节能力,全部投运后将极大影响云南电网电力发电特性.根据云南电网不同负荷情况、不同来水频率对2012年～2015年多个方案进行优化调度运行,通过对各种方案下水电运行方式对比分析,得知小湾和糯扎渡投产显著提高了网内水电调节能力,投产后云南电网汛期大量季节性富裕电能向枯期转移,补偿其他季调节以下流域枯期电量不足.     

大型水电站枯水期典型月运行方式的分析与优化

结合二滩水电站近年来枯水期典型月份的实际运行状况和运行数据与前一年的数据进行类比分析,通过简单的算术计算,说明水电站在机组运行方式和厂用电运行方式上可以进行优化;重点对枯水期机组实际运行方式进行了经济性和可行性分析,通过电网负荷变化的特点和电网接线方式以及备用容量规定的要求,优化了机组的运行方式。     

田湾河流域梯级电站运行管理模式的建立及实施

针对田湾河梯级电站的特点,如何建立一支精干、高效的运行队伍,是电厂安全、稳定、经济运行的保证.从发电初期、中期、远期规划等电厂建设的各个阶段阐述了电厂的运行管理模式,以及此运行模式得以实现的基础和运行培训体系的建立.     

溪洛渡-向家坝梯级水电站机组运行组合方式分析

介绍溪洛渡-向家坝梯级水电站机组按预想出力和效率最优两种运行方式组合的梯级电站发电效益的比较。对比分析结果表明,在一定的入库流量和库水位条件下,按照机组预想出力的组合方案,各台机组的出力比较均匀;按照机组效率最优方案,各台机组的出力存在一定波动,但总出力较大。     

黄河上游某水电站上游围堰设计

针对黄河上游某水电站上游围堰位置边坡高陡、河谷狭窄的特点,考虑截流施工道路的布置,将截流戗堤布置在围堰上游端,并对截流抛投物冲距进行验算。根据该地区的气候特点、进度安排及防渗土料储量丰富,上游围堰采用混凝土防渗墙+黏土的防渗型式,取得良好效果,为高寒地区围堰防渗提供了经济安全可靠的技术方案和实践经验。     

苏帕河梯级电站水库管理系统

水库管理系统是水库管理现代化核心,是水库效能发挥的重要部分。在水电梯级调度过程中,需把握和监视“龙头”水库的库容及大坝状况,按实际情况来推测水库的运行,找出相应的对策方案,有效利用水资源,提高单位水量的发电量。苏帕河梯级电站利用现代信息技术设计的水库管理系统能够提供精确的数据存储和数据分析,同时也能为梯级调度提供足够的数据和系统保障,其中包含日常水库水位库容管理、水库大坝监测和发电用水管理。     

火溪河和涪江上游梯级电站大坝群监测智能系统

介绍了火溪河梯级和涪江上游梯级2库8级电站大坝监测智能系统的实现功能、系统构成、设备选型要求以及实现难点。采用云计算理念和物联网技术,把原先大坝检测人员所需做的工作置于大坝安全管理和技术交流平台上,利用全国有相应资质的大坝工程专家,通过平台对系统内的大坝进行监测和评估,以实现资料共享,由此可以改变目前大坝监测耗时、费力、效果不佳的状态。     

黄河龙羊峡以上干流梯级开发布局研究

黄河龙羊峡以上地区,是黄河流域径流的主要来源区,高程较高、气候恶劣、生态环境脆弱,同时,该河段水力资源丰富且具有水电梯级开发的地形条件。通过对梯级开发条件的分析,认为龙羊峡以上河段应以生态环境保护和水源涵养保护为重点,在保护生态基础上有序开发水电资源;其中吉迈—沙曲河口河段建议六级开发,玛曲—羊曲河段为梯级开发的重点河段,推荐安排四级开发,其他河段应以生态保护为主,规划期内不宜安排梯级开发。     

大渡河流域梯级电站集控中心建设与运营

从政策导向、流域开发、社会经济效益等方面简要介绍了大渡河流域梯级电站集控中心的建设背景、建设历程、系统特点、运营模式及投运情况.大渡河集控中心的建成不仅提高了水能综合利用率,提高了流域电站发电效益,改善了流域生态环境,还将对其他流域电站集中控制的研究和发展产生积极而深远的影响.     

行业协会在清水河梯级水电站运行协作中的作用分析

行业协会在流域梯级水电站运行管理中的协调作用促进了电站之间的协作,提高了整体效益,保证了防洪安全。分析了梯级水电站防洪、运行协作的必要性,并以滑水河为例,论述了行业协会的协调成果及作用。