近日，中國能建規劃設計集團西北院設計的魯能海西州多能互補集成優化國家示范工程榮獲2019年度電力行業優秀工程設計一等獎。

圖：海西多能互補示范工程光熱電站全景圖

此前，海西多能互補示范工程作為清潔能源項目代表，在北京展覽館于2019年9月底展出的“慶祝中華人民共和國成立70周年大型成就展”“改革開放”展廳2012年時間軸上，進行了生動的沙盤展示，受到中央領導人的檢閱。

同年12月初，該項目被中國能源研究會授予“能源科普教育基地”稱號。12月底，格爾木魯能新能源工業旅游景區被批準為“國家AAAA景區”，海西多能互補示范工程正式向公眾亮相。

圖：能源科普教育基地

圖：國家AAAA景區

作為世界首個集風光熱儲調荷于一體的多能互補科技創新項目，海西多能互補示范工程包含了當今世界所有新能源項目類型。

魯能海西州多能互補集成優化國家示范工程坐落于青海省海西州格爾木市，項目總裝機容量700兆瓦，其中光伏200兆瓦、風電400兆瓦、光熱50兆瓦、儲能50兆瓦，配套建設330千伏匯集站和國家級多能互補示范展示中心（又稱“絲路明珠”）一座。工程年發電量約12.625億千瓦時，每年可節約標準煤約40.15萬噸。

中國電力工程顧問集團西北電力設計院有限公司（簡稱“西北院”）作為主體設計單位，全程參與了示范工程策劃、可行性研究、初步設計、施工圖設計全過程。該工程于2017年7月開工建設。

工程所在地海拔2900多米，全年太陽輻照強，年平均太陽總輻射量在7000兆焦/平方米，年風能可用時間3500-5000小時，是我國太陽能資源最豐富的地區之一，也是我國發展風電產業最理想的區域之一，廣袤的土地、豐富的風光、便捷的交通，讓格爾木成為開發新能源項目的沃土。

1、200兆瓦光伏發電項目——2017年12月29日首批機組并網發電

示范工程200兆瓦光伏發電項目，采用290瓦及以上高效單晶硅光伏組件，先進的組串式和集散式逆變器，平單軸跟蹤、固定式可調式和固定式支架混合搭配的方案，大幅提升了發電量和系統效率，同時作為示范工程，通過收集組件、逆變器和支架多種搭配方案的實際運行參數，也為平價光伏項目的開發奠定了基礎。

2、400兆瓦風電項目——2017年12月29日首批機組并網發電

示范工程400兆瓦風電項目，共有風力發電機組200臺，是當時全國單體投產容量最大的陸上風電項目。工程采用行業內先進成熟的技術方案和設備，風機采用2.0兆瓦，高海拔、高輪轂、大葉片的直驅永磁機型，輪轂高度90米。通過虛擬同步技術和光熱儲能的調峰作用，本工程風電發電小時數超出設計值，棄風率低，運行良好。

3、50兆瓦光熱項目——2019年9月19日并網發電

圖：目前全國已建成和正在建設光熱項目中儲熱最長的電站

示范工程中50兆瓦光熱項目采用塔式熔鹽太陽能熱發電技術，占地約6400畝，工程建設1套聚光集熱系統，由1座188米高吸熱塔和4400塊138㎡的定日鏡組成、1套儲熱和蒸汽發生系統、1套高溫高壓再熱純凝汽輪發電機系統以及其他輔助設施。

塔式太陽能熱發電系統的基本形式是利用獨立跟蹤太陽的定日鏡群，將陽光聚集到固定在塔頂部的接收器上加熱吸熱器中的傳熱介質（二元熔鹽）到565℃后存入高溫蓄熱罐，然后用泵送入蒸汽發生器加熱水產生蒸汽，利用蒸汽驅動汽輪機組發電，在蒸汽發生器中放出熱量的傳熱介質重新回到低溫蓄熱罐中，再送回吸熱器加熱。

該系統采用的高溫熔鹽相比較導熱油，比熱容高，年均光電效率為17.53%，汽輪機組熱效率高達45.437%，相比較同類光熱電站，具有更優異的參數。同時配置了12小時儲熱，實現了集熱儲熱系統與發電單元的解耦運行，確保了整個系統的穩定與安全。光熱項目是多能互補工程的重要組成部分，肩負著為風電、光伏等間歇性電源調峰的重任。根據不同系統運行工況，可選擇降出力調峰、啟停調峰、平移調峰三種調峰方式，提高多能互補系統的調度靈活性，提升電力品質，穩定功率輸出。

4、50兆瓦儲能電站——2019年1月22日正式投運

該項目于2018年12月25日首次向電網放電，是當時國內最大的電源側集中式電化學儲能電站。

示范工程50兆瓦儲能電站采用磷酸鐵鋰電池儲能系統，儲能時長2小時。全站由50個儲能集裝箱和25個35千伏箱變組成。于2019年4月份參與共享儲能市場化運行試驗，期間共實現充電80.30兆瓦時，放電65.80兆瓦時，取得了良好效果，也是全國首個參與共享儲能市場化交易的儲能電站。

儲能電站利用高能量轉換效率電池儲能模塊設計技術、大型儲能電站的系統集成技術、大型儲能電站的功率協調控制與能量管理技術，實現對光熱、電儲能和熱儲能的科學調節，有效降低棄風、棄光率，提高供電可靠性,為電網運行提供調峰、調頻、備用、需求響應支撐等多種服務，提升電力系統靈活性、經濟性和安全性，使風能、光能等新能源的發電特性達到常規能源供應的電能品質，實現削峰填谷和平滑出力曲線的功能。

5、運控中心（絲路明珠）——“四節一環保”“零碳排放”

示范工程的運控中心，又稱“絲路明珠”，建筑造型新穎奇特，涵蓋“綠色建筑”和“零碳排放”等多種設計理念。格爾木地區自然環境較為復雜，全年溫差大，光照強烈，沙塵暴、暴風雪、暴雨等極端惡劣天氣時常發生。經過長達半年的研究和設計方案優化、選材，該建筑物基本實現了“節能、節水、節地、節材”的“四節一環保”理念和“零碳排放”的宗旨，經過中國建筑科學研究院初步評定，該建筑已經達到綠色建筑二星級的標準，同時做到了“近零排放”。

與傳統的新能源項目相比，多能互補示范工程并不是幾種能源形式的簡單疊加，而是以光伏、風電為主要輸出電源，通過光熱、儲能電站聯合調節，白天積蓄電量和熱量，在光伏、風電發電的低谷期，將光熱鹽罐存儲的熱能以及鋰電池存儲的電能，以電形式補充到電網中。

該示范工程充分應用泛在電力物聯網建設理念，構建多能互補集成優化智能調控系統，建成高效快捷、互聯互動、信息共享的綜合能源服務供需平臺，使多種能源深度融合，達到“1+1＞2”的效果，有效改善風電和光伏輸出不穩定、不可調節的缺陷，解決用電高峰期和低谷期電力輸出的不平衡問題，提高電能穩定性，提升電網對新能源的接納能力，解決當前阻礙新能源大規模并網的技術難題，促進新能源規模化開發和利用，推動能源消費擺脫化石能源，實現清潔能源完全供給，為世界能源革命提供了一個“中國樣本”。

示范工程可實現多種電源的優化組合、互補運行，引領減少棄風棄光措施的方向，解決目前新能源基地大規模開發遇到的限電瓶頸。工程建成后，不僅可為地區和企業提供清潔、廉價、可靠的電力支持，對優化區域能源結構，改善生態環境，實現清潔發展也將起到積極的推動作用！