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风电机组的虚拟惯量及一次调频控制方法
  • 所有权人:清华大学发布时间:2023-04-12

    所属行业:新型能源状态:已审核    

  • 技术成熟度:通过中试

    省(国)别:北京

  • 技术交易方式:技术转让,技术入股,合作开发,其他方式

    技术转让价格:面议万元

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技术详细介绍:

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1. 痛点问题

目前,新能源场站不具备快速电网频率调节能力,随着新能源装机容量的增加,电网的频率稳定将面临严峻挑战,严重情况下会导致新能源机组限制出力,甚至大面积脱网,影响发电效率和电网安全。

 

新能源大规模并网时,电网运营商只对场站级特性提出明确要求。尽管新能源装备在装机前需通过严格的涉网型式实验,但该实验仅针对单机实施,多机之间缺乏协同,无法保证场站性能。新能源场站内的运行维护通常由新能源业主负责,然而受限于其技术水平,当前新能源场站的运行方式较为粗放,场站级控制仅根据调度要求完成功率指令下发等功能,多机组之间缺乏有效协同。在实际运行过程中,未有效挖掘多机协同潜力,导致效率难以进一步提升,且由于多机之间的相互干扰而时常发生非故障脱网现象。

 

2. 解决方案

基于新能源场站级和设备级调频模块,构建新能源多机智能化功率协同控制系统,采用集中式协同-分布式自主的控制方式实现新能源场站的快速调频控制,使新能源场站满足电网的调频要求,提高供电可靠性和发电效率。

 

3. 竞争优势分析

本专利技术产品的主要竞争对手是国电南瑞公司,他们开发了风电/光伏快速调频设备,目前处于示范运行阶段,与专利技术不同,其技术路线主要采用改造现有场站的通讯和控制模式,以提高控制速度,并不涉及底层设备的调频控制和多设备之间的协同控制,因而其调频控制效果不能保证、改造成本较高、功能受限。

 

此外,新能源装备制造企业(如阳光电源、金风科技等)也会推进相似技术的研发,通过在所生产装备中增加调频模块,实现快速调频。但是这种方式需要捆绑其装备,在新开发的新能源场站有较好的推广前景。但一方面,我国新能源大规模开发已逾10余年,大量新能源机组进入运维和退休期,上述方案在应用于早期新能源装备时成本过高,难以推广;另一方面,目前新能源装备制造企业的相关技术仅针对单机进行改造,并不具备多机快速协同功能,本项目团队技术具有明显优势,已在国内部分光伏/风电场站得到应用验证,技术成熟度较高,具有明显技术和成本优势。

 

4. 市场应用前景

国内市场:截止2021年,我国光伏并网装机容量为3.06亿千瓦,风电并网装机容量为3.3亿千瓦。根据目前的实际应用情况,光伏场站按照每MW场站安装1台快速调频设备计算,风电场按照每5MW场站安装1台快速调频设备计算,当前我国新能源快速调频设备需求量为37.2万台。考虑到我国双碳目标要求新能源装机在现有基础上翻一番,未来新能源快速调频设备需求量为74.4万台。粗略计算,市场规模约为100亿。

 

国际市场:截止2021年,我国新能源并网装机容量约占全球的32%,可以粗略推算国际市场规模约为300亿。

 

新兴市场:新兴市场集中在印度、巴西、越南等新能源政策较为明朗的国家,它们的新增市场规模约占全球新增市场的10%左右。

 

5. 发展规划

公司拟通过股东支持开发新能源电站示范项目,一方面示范产品,一方面获利补充公司运营资金;公司核心产品获得批量运行和推广后,可以获得盈余资金,同步进行募资,快速扩大公司规模和市场份额。

 

6. 知识产权情况

已获中国发明专利授权。


合作单位

主办:湖州迈坦信息科技有限公司 协办:德清县科学技术局 版权所有:湖州迈坦信息科技有限公司、德清县科学技术局

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