天阔云高追风人
“一年刮两次,一次刮半年。”大兴安岭到长白山脉之间的松嫩平原是个多风地带,每年春秋季,大风吹动旷野里高高耸立的风机叶片加速旋转,源源不断地生成绿色能源,经电网线路输送至远方。
国网吉林省电力有限公司经济技术研究院党委书记、副院长孙勇是一名“风电卫士”。多年来,他在保障电网安全的基础上攻克了风电协调控制技术、城市供热与电力系统联合运行调控技术等多项技术难题,让风电实现高效利用,并获得全国五一劳动奖章等荣誉。
2009年,孙勇博士毕业后,来到国网吉林省电力有限公司工作。工作第二年,他成为一名风电调度运行管理员。
风力发电具有波动性、随机性以及不稳定性等特点。如何让风电可预测,做好风电优先调度,是摆在孙勇面前的一道难题。“那时,在国内外没有可借鉴的办法,自主创新是我们唯一能走的路。”孙勇说,他带领团队开展自主研发,不断攻坚克难。
在近3年的研发中,他们几乎天天加班,做了成百上千次试验。据研发团队成员李宝聚回忆,经历了一次次试验、失败,再试验、再失败,但孙勇却经常对大家说:“我们不必惧怕失败,从失败中吸取教训,不断总结经验、调整方向,就是在为走向成功做准备。”
鼓励激发了研发团队的创新热情,创新能力持续提升。最终,孙勇带领团队开发出调度端风电功率预测系统,该系统将变化莫测的风力资源转化为直观可视的风电功率曲线,在国内电力调度系统中投用。
对风电实现有效预测后,如何驾驭风电的随机性和不稳定性,以实现风电智能控制,是孙勇需要面对的另一个难题。
孙勇迎难而上,自2011年起他投身大规模风电协调控制技术研究。几年间,他带领团队先后开发出风电节能调度计划系统、智能风电控制系统,并陆续投入运行。相关系统的投运有效提高了风电调度运行精细化水平,提升了电网的实时控制能力,保障了电网的安全稳定运行,将风电消纳能力提高10%以上,实现了新能源的高效利用。
为进一步做好风力发电研究,孙勇经常进行实地勘察,采集一手数据。他常说,要获取准确的数据,就必须到一线去。
2016年,为解决北方省份冬季风电机组利用率低的问题,孙勇主持开发了“城市供热与电力系统联合运行调控关键技术及应用”项目。为了检验项目研究成果,让“热—电联合调度”发挥出最大功效,孙勇和同事在几个采暖季连续走访多家热电厂、供热站,选择符合测试条件的供热站安装测试仪表。
冬季,吉林省室外气温很低,有些地区甚至低至零下35摄氏度,而当地城市供热管道大多设在户外。为获取供热管网的一手数据,孙勇和同事在户外做检测时一站就是一天,经常被冻得瑟瑟发抖。即便如此,他们仍然坚持做好每一项记录。经反复测算与调试,他们提出城市供热与电力系统联合运行优化调控方法,打破了电力调度和热力调度的行业壁垒,保证电网在最大限度消纳新能源的同时不影响居民供热,为破解供热与风电消纳矛盾开创了全新技术路线。
截至目前,孙勇带领创新攻关团队共获得56项国家发明专利授权、8项软件著作权授权,累计参与制定10项国家、行业标准。在孙勇团队及同事的共同努力下,吉林电网风电利用率从2015年的69%提升至2020年底的97.6%。此外,2016年至2020年,吉林电网多消纳风电20.5亿千瓦时,相当于100万居民用户一年的生活用电;减少标准煤消耗70多万吨,减少二氧化碳排放220多万吨。
从风电智能控制起步,孙勇不断向风电管理创新攀登。为掌握吉林省风电场全面运行信息,孙勇曾连续1个多月驱车1万多公里,排查全省20多座风电场设备,检查出460余项安全隐患。在获取大量翔实数据的基础上,他组织制定了《吉林省风电并网运行反事故措施实施细则》,针对风电机组并网适应性、风电场汇集系统、风电场二次系统安全防护等方面提出29项技术要求,大幅降低了大规模风电脱网事故发生的概率。
“创新是坚守下的厚积薄发,是沉浸于专业工作后的灵感迸发。”孙勇说,“我将脚踏实地做研究,努力攻克风电行业的更多难题。”