破解并网消纳困局，宁夏新能源获新生

近些年，宁夏始终身陷一个困局。

自2012年成为全国首个新能源综合示范区以来，风电、光伏等新能源在宁夏迅速发展，但并网消纳矛盾日渐突出。最严重时，宁夏被国家能源局列为风电开发建设红色预警区域，不得核准建设新的风电项目。

这张“红牌”一出，科研人员加紧攻关步伐，以丁茂生为负责人的国网宁夏电力有限公司团队，率先破局，完成了高效消纳综合技术创新与实践项目（以下简称创新与实践项目）。项目成果整体应用于宁夏电网后，新能源利用率由不到90%跃升至97%以上。

2025年，新能源作为宁夏九大重点产业之一，装机预计将突破4000万千瓦，成为宁夏第一大电源，而产业背后，科技支撑显得尤为重要。

解除消纳之痛

“十二五”以来，宁夏光伏发电装机快速增长。但有个现实不容忽视，那就是系统性的新能源消纳技术尚不完善。

2012年底，宁夏的风电、光伏装机总量不足300万千瓦，而两年后，新能源装机就超过691万千瓦，首次出现“弃风弃光”问题。到了2015年，全区新能源装机规模更是达到1128万千瓦，首次超过平均用电负荷，新能源利用率降至88.16%。

消纳之难，在技术突破。国网宁夏电力有限公司多角度、多层次进行探索。以宁夏电力调度中心、宁夏电科院为主力的自治区科技创新团队，联合中国电力科学院、清华大学、南瑞集团等知名院校和科研院所啃起“硬骨头”。

“整整8年时间，我们通过产学研用联合攻关，最终形成了新能源高效消纳综合技术体系。”创新与实践项目团队骨干蒙金有感慨道。

在优化调度层面，他们提出了高精度功率预测技术，将新能源功率预测精度由86%提升至92%以上；在智能运维层面，以集控式新能源场站智能运维技术，将新能源发电设备可用率提高了5%；在安全控制层面，提出了新能源场站主动频率/电压控制技术，响应时间由分钟级降至秒级；在源网荷互动层面，提出了基于深度学习的多场景新能源消纳能力快速评估方法和多直流联络线联合互动优化方法，将广义弹性负荷占比由10%提升至56.2%。

科技创新摘掉“红牌”

“我们还参与了国际标准的制定，在新能源预测领域形成了我国首个IEC国际报告，让宁夏在新能源调度运行技术方面走在了业界前列。”创新与实践项目第二完成人王勃说。

科技创新让宁夏新能源获得新生。创新与实践项目直接经济效益达63亿元，间接经济效益超275亿元，减排二氧化碳756万吨。目前，相关成果已推广到国内1663座新能源场站和20余个网省级调度，并应用于葡萄牙。

2018年，宁夏在国内率先实现新能源利用率95%以上的目标。同年3月5日，国家能源局解除了宁夏新能源开发建设红色预警。

2019年3月11日，宁夏电网风电光伏发电功率达1100万千瓦，占比达到49%，为本地用电负荷的102%，成为我国首个新能源发电功率超过用电负荷的省级电网。

到了2020年底，全区新能源利用率已达97%，装机容量超过2500万千瓦，占比由16%增至42%，装机比例和装机密度均居全国前列。与此同时，弃电率由15%降至3%以下，成果整体应用效果显著。

让风光优势更“风光”

地处三大自然区域交汇过渡地带的宁夏，风光条件得天独厚。“十四五”期间，当地重点考虑的是如何让这一优势更加“风光”。

为了优化能源结构，促进能源清洁低碳转型，2021年初，宁夏制定了《自治区清洁能源产业高质量发展实施方案》。方案提出，力争到2025年，可再生能源装机占电力装机比重超过50%，可再生能源占新增电力装机比重达到80%左右，占新增发电量比重超过50%；非化石能源占一次能源消费比重达到14%（不含水电）；可再生能源电力在区内消纳和外送比重均达到30%以上；光伏制造产业居行业领先水平，风电制造产业能够支持区内及周边资源开发，培育形成氢能、储能产业链，高标准建设国家新能源综合示范区。

“只有很好地解决了并网运行消纳问题，才能支撑产业未来的高质量发展。”丁茂生指出。

王勃并不讳言：“随着装机比例的进一步增长，我们还会遇到新的问题，新能源高效消纳技术仍需持续创新。”不过，枝繁叶茂的东西部科技合作机制和宁夏科技厅印发的《清洁能源产业高质量发展科技支撑行动方案》，让他信心满怀。

来源：科技日报