风试验:霍恩斯代尔风电场

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从99年发电涡轮机,南澳大利亚州的309兆瓦霍恩斯代尔风电场帮助试验了可以提高电力系统安全性和可靠性的新技术。

乍一看,霍恩斯代尔风电场,99涡轮机,309-MW风能设施位于南澳大利亚州中北部地区,靠近詹姆斯敦,似乎是一个普通的设施。法国可再生能源公司Neoen与国际基础设施投资者John Laing共同开发的项目包括三个阶段,HWF1,HWF2,和HWF3。全部采用西门子3.2-MW SWT-3.2-113直驱式风力发电机。

但是自从第一个32涡轮阶段在2016年7月正式开始运行以来,不断增长的风电场已经合并了两个重大项目,这两个项目彻底改变了对风电间歇性的管理:它整合了霍恩斯代尔电力储备,100兆瓦/129兆瓦特斯拉动力电池组储能系统,它是澳大利亚国家电力市场(NEM)中首个提供频率控制辅助服务(FCAS)的风能或太阳能发电场的市场内技术示范点。

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建立一个风力巨大

根据Neoen的说法,2008年成立的独立电力生产商,现已发展,资助,构建,在世界各地经营可再生能源项目,2012年7月,风电场获得了开发批准,但该项目在2014年正式启动,当公司和当地合作伙伴兆瓦资本投资获得了20年feed-in-tariff 100兆瓦的第一阶段,继澳大利亚首都地区(ACT)风力拍卖之后。当时,Neoen称赞该项目在帮助ACT实现其90%的可再生能源目标方面的贡献。在2015年,100兆瓦的第二阶段项目的成功行动第二风拍卖,在2016年,该法案政府授予feed-in-tariffs Hornsdale的109兆瓦的第三阶段。第三阶段在2017年3月达到金融收盘,以73澳元/兆瓦的20年固定利率支付。

而最高效的项目集成一些市场上风力涡轮机模型(图1),在2017年4月,Neoen通过安装QOS Energy的Qantum运营和维护(O&M)管理平台进一步降低成本和提高效率。平台监控项目的运营和财务表现,使用安全虚拟专用网络(VPN)连接收集和分析每个涡轮机生成的数据。

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1。直达司机Hornsdale风力农场附近的詹姆斯敦南澳大利亚州阿德莱德以北,采用99台西门子Gamesa 3.2-MW SWT-3.2-113直接驱动涡轮机。根据西门子,技术提供更低的服务成本和更高的可靠性-因为没有齿轮箱有许多转动轴和齿轮。此外,机舱重量比相同额定值的齿轮涡轮机要轻。”“礼貌:Neoen

但是,在2016年下半年南澳大利亚州出现长期电力短缺之后,该项目的重要性变得更加显著,在该州关闭了最后一座燃煤发电厂之后。金莎线上平台老化的电站在奥古斯塔港北部一直呈现供应过剩的浪费的一代,部分原因是国家鼓励的可再生能源激增。尽管步履蹒跚的一系列blackouts-including在2017年夏天-国家能源计划的坚持顽强地推出了2017年3月,试图减少对海伍德Interconnector-an电力的依赖内部连线与澳大利亚东部煤电厂喂养它,金莎线上平台强调它想通过风力生产自己的电力,太阳能、还有天然气。(根据澳大利亚研究所6月份的审计,该州的赌博已经得到回报,它指出,南澳大利亚州最近成为净电力出口国。

Hornsdale储备的发展

几天前,南澳大利亚州宣布了它的能源计划,特斯拉首席执行官埃伦·马斯克在微博上向澳大利亚亿万富翁迈克·坎农·布鲁克斯致词,软件公司Atlassian的CEO,特斯拉可以在100天内安装并运行一个巨大的100兆瓦/129兆瓦的储能系统,作为帮助国家缓解严重短缺的解决方案。

到7月6日,2017年,竞争性投标程序后,南澳大利亚州前总理,杰伊·韦瑟希尔,宣布了州政府与位于加州的特斯拉公司之间关于安装640个Powerpacks的协议,大致等于1,300特斯拉型号S P100D。100兆瓦的系统搭配第二阶段Hornsdale风力农场。到2017年9月,当合同正式签署时,特斯拉已经完成了建设的一半。到2017年11月,霍恩斯代尔蓄电池储能系统已经建成,成为世界上最大的电网电池安装。

霍恩斯代尔电力储备,其容量表示满放电时约75分钟,共享与309兆瓦霍恩斯代尔风电场相同的275kV网络连接点。该系统根据南澳大利亚政府之间的商业协议提供一系列服务,特斯拉,还有Neoen。这包括提供30兆瓦的电池的放电容量在正常情况下为商业操作NEM Neoen。剩余的70兆瓦是为电力系统可靠性目的而预留的(尽管它直到2018年4月才被调度)。该系统也是新的控制计划——系统完整性保护计划(SIPS)的一部分,该计划旨在减少在海伍德互联连接器上的流量突然增加(如发生并导致2016年9月停电)之后南澳大利亚电力系统与NEM其余部分分离的可能性。大约10兆瓦的电力储备的总能量存储容量预留给控制方案。

根据澳大利亚能源市场运营商(AEMO)的说法,迄今为止电力储备的运作表明,它可以提供一系列有价值的电力系统服务,包括快速、精确的频率响应和控制。”这些包括改变如何评估和支付频率响应,这很重要,因为当前用于评估频率响应并将其商品化的方法涉及针对频率缓慢移动变化的性能评估,并且不奖励电池或其他基于逆变器技术的更快的响应能力。

澳大利亚首例频率控制服务试验

与锂离子电池系统,霍恩斯代尔的潜力吸引了如此多的兴趣,以至于在2017年3月,就在霍恩斯代尔的第三阶段金融收盘时,AEMO和澳大利亚可再生能源机构(ARENA)宣布,它将与Neoen和西门子-Gamesa澳大利亚公司合作,评估HWF2是否能够为NEM提供电网稳定服务,以应对供应和需求的快速变化,和其他系统的条件可能影响澳大利亚南部电网的稳定性。

审判,在2017年8月至2018年2月之间进行,在三个阶段实施。但是没有任何重大电网中断试验过程中,无法评估风电场提供全部FCAS应急的可能性。虽然试验表明Hornsdale可以提供8种FCAS产品中的6种,100兆瓦级未能注册快速提升和降低应急FCAS,初步造型建议风力涡轮机后可能会在“fault-ride-through”模式提供电压支持频率事件后的最初几秒,“AEMO在7月的一份报告中说。这是很重要的考虑,因为风电场NEM发电机性能标准中有义务支持系统电压并在故障后优先提供无功功率而不是有功功率,这可能会阻止在频率事件的6秒内输送有功功率。AEMO目前正在调查是否还有另一个风电场,168 mw Musselroe风力发电场Tasmania-can提供快速的葬礼和度过和频率之间的交互控制能力。

仍然,Hornsdale FCAS试验至关重要,因为在澳大利亚建造的几乎所有风电场项目都是基于一种商业模式融资的,该商业模式依赖于大规模发电证书(LGC)的收入和批发市场的电力销售。频率控制服务NEM审判前只提供热量和水电站,AEMO指出。Hornsdale这是澳大利亚第一个注册提供FCAS的风电场,连同霍恩斯代尔电力储备,FCAS价格从历史上观察到的9澳元开始下降,000 /兆瓦时仅仅248美元/兆瓦时并可能减少5小时的地方南澳葬礼消费者需求的成本约350万美元,它说。

最终,这表明风供应商可以扩大可用fca提供者的池,和交付价值NEM顾客”改善市场结果及系统安全服务,供应的增加“接线员说。审判在Musselroe将更全面地检查潜在的商业和经济价值可用风电场参与葬礼消费者市场,AEMO说。

为了展示这些技术和突出新的商业模式,可以使风力发电更加经济可靠,霍恩斯代尔是2018年度可再生能源最佳植物奖的得主之一。

-圣帕特尔是一个POWER关联编辑器。