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構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是一個長期的過程,是伴隨著碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)逐步實現(xiàn)的過程,是踐行“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略的過程,也是電網(wǎng)企業(yè)服務(wù)構(gòu)建新發(fā)展格局、實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的過程。《南方電網(wǎng)新型電力系統(tǒng)發(fā)展報告(2021—2023)》是南方電網(wǎng)新型電力系統(tǒng)建設(shè)的階段性總結(jié)。南方電網(wǎng)公司在經(jīng)驗介紹的同時也推出一批廣東、廣西、云南、貴州、海南等五省區(qū)的示范案例。本期摘選其中一些示范案例進(jìn)行報道,管中窺豹,展現(xiàn)南方電網(wǎng)公司作為能源電力央企,堅決貫徹落實黨中央、國務(wù)院重大決策部署,積極探索數(shù)字化綠色化協(xié)同、推動構(gòu)建新型電力系統(tǒng)和新型能源體系的生動實踐。
廣東廣州南沙“多位一體”微能源網(wǎng)示范工程——
能源利用效率達(dá)國際先進(jìn)水平
日前,廣州南沙“多位一體”微能源網(wǎng)示范工程取得新進(jìn)展,已建成國內(nèi)最大單組容量的60千瓦固體氧化物燃料電池、實現(xiàn)國內(nèi)首套高效率太陽能集熱系統(tǒng)在分布式供能的應(yīng)用及國內(nèi)首套基巖儲能系統(tǒng)在跨季節(jié)儲能的應(yīng)用,前兩者能源利用效率達(dá)到國際先進(jìn)水平。工程在2022年8月17日作為首批中芬能源合作示范項目之一投產(chǎn)。
創(chuàng)新技術(shù)融合探索
項目建設(shè)的60千瓦固體氧化物燃料電池僅電效率就比傳統(tǒng)燃煤發(fā)電機組提升30%以上。“該電池系統(tǒng)可以選擇氫氣、天然氣、沼氣等作為燃料,利用燃料選擇多樣性,可以有效提升供能系統(tǒng)應(yīng)對極端天氣和突發(fā)事件的供電可靠性。”廣州供電局氫能源研究中心總經(jīng)理雷金勇介紹,這也是在國內(nèi)首次將燃料電池集成應(yīng)用于分布式供能系統(tǒng)中,能有效助力粵港澳大灣區(qū)能源低碳轉(zhuǎn)型。
項目還建成高效太陽能集熱系統(tǒng),最大化利用源源不絕的太陽能,熱轉(zhuǎn)換效率高達(dá)52%,遠(yuǎn)高于目前常規(guī)光伏發(fā)電組件25%的轉(zhuǎn)換效率。這套系統(tǒng)占地面積小,同等面積減碳效果增加一倍以上,適用于用地相對緊張的區(qū)域低碳轉(zhuǎn)型。
如何實現(xiàn)跨季節(jié)儲能和熱能靈活應(yīng)用,一直是新能源消納領(lǐng)域的熱點研究問題。項目結(jié)合廣州南沙地質(zhì)特點,首次利用地下淤泥層建成國內(nèi)首套跨季節(jié)儲能的基巖儲能系統(tǒng)。“南方夏季、秋季、春季多余的熱能通過基巖儲能系統(tǒng)實現(xiàn)跨季節(jié)存儲,在冬季寒冷時候釋放出來。基巖儲能系統(tǒng)年儲熱量300兆瓦時,最大輸熱100千瓦,可持續(xù)6個月滿足每天200人次生活熱水的需求。”雷金勇說。
多能源高效協(xié)同利用
對多種能源的高效協(xié)同利用,是項目的又一大亮點。廣東電網(wǎng)公司廣州供電局在項目集成、項目本地化方面開展了大量研究工作,設(shè)計了智能、高效的系統(tǒng)集成方案,系統(tǒng)綜合效率達(dá)到80%以上。
項目一方面以光伏、光熱等清潔能源高效利用為基礎(chǔ),有效降低園區(qū)化石能源的消耗;另一方面通過多能互補,整個系統(tǒng)具有很高的能源綜合利用效率,并利用智慧能源管理系統(tǒng)指導(dǎo)運行,使能源效率和經(jīng)濟性達(dá)到最優(yōu)。通過構(gòu)建多能互補的微能源網(wǎng),實現(xiàn)“源—網(wǎng)—荷—儲”有機互動,既可對分布式能源進(jìn)行就地消納、就地平衡,也可和大電網(wǎng)進(jìn)行能量交換,提升了園區(qū)的抗災(zāi)保障能力和供電能力。
針對南方每年6—8個月太陽輻射強、氣溫高、光照時間長的特點,廣州供電局設(shè)計并驗證了光熱創(chuàng)新應(yīng)用場景模式,在國內(nèi)首次將太陽能集熱系統(tǒng)拓展應(yīng)用于供冷模式這種全新的應(yīng)用場景中,收集好的熱能通過溴化鋰制冷機組產(chǎn)生冷氣,實現(xiàn)了“集熱+制冷”效果。
如果按廣州10%空調(diào)負(fù)荷推廣應(yīng)用“集熱+制冷”模式,每年可減少40萬噸碳排放,能達(dá)到更低碳、更節(jié)能、更環(huán)保的成效,助力雙碳目標(biāo)實現(xiàn)。
“本項目通過多種能源的綜合利用,起到了節(jié)能減排的作用。預(yù)計項目園區(qū)每年可減碳200噸,相當(dāng)于植樹一萬棵。這種模式還適合在酒店、醫(yī)院、工業(yè)園區(qū)和海島等區(qū)域推廣和應(yīng)用。如果將本項目技術(shù)方案推廣到全廣州20%中等工業(yè)園區(qū),每年可減少4萬噸碳排放,市場前景非常廣闊。”談及未來推廣應(yīng)用前景,廣州供電局企業(yè)發(fā)展布展部負(fù)責(zé)人王珂這樣說。
(王佳男)
廣西桂林綠色低碳現(xiàn)代化電網(wǎng)示范——
為打造世界級旅游城市賦能添彩
碼頭岸電、電動游覽排筏、沿岸充電樁、充換一體綜合能源站、拆除跨江線路、建設(shè)堅強電網(wǎng)……在“山水甲天下”的旅游名城廣西桂林,南方電網(wǎng)公司正加快推進(jìn)桂林綠色低碳現(xiàn)代化電網(wǎng)示范建設(shè),以能源電力高質(zhì)量發(fā)展服務(wù)桂林世界級旅游城市建設(shè)。
綠電賦能提質(zhì)升級
讓游客和本地群眾享受綠色出行、綠色旅游和綠色生活。
從2022年起,廣西電網(wǎng)公司桂林供電局聚焦漓江核心景區(qū),立足景區(qū)景點、酒店民宿、交通樞紐等三大旅游元素,全速推進(jìn)桂林世界級旅游城市綠色低碳現(xiàn)代化電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè),構(gòu)建起新型電力系統(tǒng),推進(jìn)電網(wǎng)與綠水青山協(xié)調(diào)發(fā)展,
隨著桂林市陽朔縣內(nèi)的首座220千伏變電站——220千伏金葡變電站投運,標(biāo)志著南方電網(wǎng)相關(guān)建設(shè)可滿足當(dāng)?shù)匚磥?到5年新型城鎮(zhèn)化和鄉(xiāng)村振興的用電需求,為打造桂林世界級旅游城市提供充足電能支撐。同時,桂林首座集光伏、充電樁于一體的厄根底綜合能源站在陽朔投入使用。漓江竹江碼頭、磨盤山碼頭共21個泊位均實現(xiàn)岸電覆蓋,有效保證停泊游船岸電需求,并減少柴油機發(fā)電,讓漓江更綠色環(huán)保……
一張安全、可靠、綠色、智能的電網(wǎng),正為漓江兩岸旅游業(yè)注入新活力。
坐落在漓江邊的陽朔縣興坪鎮(zhèn)大河背村,三面環(huán)水一面環(huán)山,村口就是元寶山(20元人民幣背面圖案)的絕美風(fēng)光,并被譽為“旅游村”。今年中秋、國慶“雙節(jié)”長假期間,在充足電力供應(yīng)的支持下,村里50多家民宿、酒店迎來了游客接待高峰。
“自從大河背村電網(wǎng)完成改造后,供電質(zhì)量明顯提升,游客居住時得到更好的體驗,我這里多了不少回頭客。”大河背村水墨居民宿老板段友良說。
不僅如此,沿江一系列新環(huán)網(wǎng)線路的建成,讓拆除跨江線路成為可能。2022年9月至2023年9月,桂林供電局相繼拆除漓江陽朔興坪至楊堤段核心段景點景區(qū)的全部五條跨江線路,讓漓江兩岸風(fēng)景更加秀美。
電能替代扮靚漓江
如今,暢游漓江,可以乘坐新能源環(huán)保動力五星級游船“桂林旅游號”,和純電動力游覽排筏,少了油氣和噪音污染,愈顯靜謐安詳、流水如歌。
“改電動力后,船更安靜了,空調(diào)也給力,旅游體驗很好,更開心的是能更好保護(hù)這片山水。”桂林市民曾琳說。
在去年建成廣西首艘五星級新能源游船的基礎(chǔ)上,今年4月,在漓江景區(qū)核心段,廣西首批純電動力游覽排筏在漓江啟航。相比傳統(tǒng)燃油排筏,漓江純電動力游覽排筏不產(chǎn)生尾氣排放和油污滴漏,安靜環(huán)保的綠色生態(tài)游,讓游客更愜意更舒心。截至9月,桂林市漓江游覽排筏“油改電”已新增至300條,漓江上1200艘燃油驅(qū)動的游覽排筏預(yù)計年底前將退出歷史舞臺。
除了“水上游”的游客,“陸上跑”的游客也感受到電能替代帶來的更佳體驗。今年8月,陽朔大河電動汽車背充電站正式投運。充電站可同時為8輛電動汽車提供充電服務(wù),其中3個直流雙槍充電樁為120千瓦直流快充。陽朔大河背充電站、陽朔山水謠電動汽車充電站等投運,讓游客綠色低碳出行更舒心。
陽朔縣興坪鎮(zhèn)厄根底村煙雨藍(lán)灣民宿酒店負(fù)責(zé)人劉千順說:“我們的酒店附近不到50米就有電動汽車充電站,開新能源汽車自駕旅行的游客會優(yōu)先選擇預(yù)訂我們酒店,充電方便,出行也便捷,今年‘雙節(jié)’期間客房全部訂滿了,生意很火爆!”
接下來,桂林供電局將大力提升電網(wǎng)對高比例清潔能源的消納利用能力,推動桂林分布式新能源上網(wǎng)電量全額消納,推動生產(chǎn)生活方式低碳轉(zhuǎn)型,搶抓能源消費高度清潔化、電氣化機遇,大力推動電能替代;加快實現(xiàn)電動汽車充電站(樁)在“主要景區(qū)停車場全覆蓋”;通過綠電認(rèn)證、“綠效碼”等有力推動桂林綠電消費形態(tài);探索形成電網(wǎng)賦能桂林美麗鄉(xiāng)村分布式電源發(fā)展新模式,全心守護(hù)好桂林的山水之美,讓綠色能源成為世界級旅游城市的亮麗底色。
(莫曉姣)
【速寫】
云南楚雄——
數(shù)字化讓新能源出力恰到好處
在云南電網(wǎng)公司楚雄供電局調(diào)度大廳,工作人員通過“分布式新能源數(shù)據(jù)監(jiān)視分析應(yīng)用系統(tǒng)”就可對10千伏并網(wǎng)分布式光伏數(shù)據(jù)進(jìn)行直接采集,對低壓分布式新能源進(jìn)行監(jiān)測、分析。
這是楚雄供電局建成的云南省首家分布式新能源數(shù)據(jù)監(jiān)測分析應(yīng)用系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅能實現(xiàn)分布式新能源采集建模分析,還能協(xié)同配電自動化主站系統(tǒng)優(yōu)化適應(yīng)分布式新能源運行的配網(wǎng)自愈控制策略。
“該系統(tǒng)的建成,為配網(wǎng)調(diào)度運行提供了分布式新能源運行技術(shù)支撐,通過系統(tǒng)可以直觀掌握配網(wǎng)分布式出力情況以及分布式新能源在哪條配網(wǎng)線路、臺變并網(wǎng),提升了配網(wǎng)調(diào)度輔助決策能力。”楚雄供電局配網(wǎng)調(diào)控組長劉勇說。
據(jù)了解,楚雄供電局持續(xù)推進(jìn)國家重點研發(fā)計劃項目、網(wǎng)省公司重點科技項目落地實施,將源、網(wǎng)、荷、儲側(cè)的系統(tǒng)可調(diào)控資源統(tǒng)籌整合,解決新能源出力的間歇性、波動性、隨機性、難存儲性帶來的電力電量平衡問題,提升調(diào)控效率和控制精度,保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。
作為云南電網(wǎng)公司數(shù)字化轉(zhuǎn)型試點,近年來,楚雄供電局以數(shù)字化轉(zhuǎn)型為契機,開展智能巡視、智能操作、智能安全和數(shù)據(jù)挖掘,率先建成云南省首個“電力智能巡視示范區(qū)”,6個特色數(shù)字化場景納入“云景”平臺,業(yè)擴場景、“三位一體”項目管理場景成為南方電網(wǎng)公司典型案例。
(馬莎 施華英 楊建銘 朱志遠(yuǎn) 黃飛)
貴州興義——
高比例“新能源+儲能”齊頭并進(jìn)
“2023年年底,貴州省黔西南布依族苗族自治州電源總裝機將達(dá)1248萬千瓦,風(fēng)電、光伏等新能源裝機將達(dá)536.15萬千瓦,占總裝機的42.96%,同比提升0.8個百分點。”10月13日,貴州電網(wǎng)公司興義供電局規(guī)劃發(fā)展部負(fù)責(zé)人介紹,該局全力推進(jìn)黔西南高比例新能源+儲能重點示范項目建設(shè),并已取得一定成效。
黔西南州能源資源豐富,煤炭、水能、太陽能、風(fēng)能、非常規(guī)天然氣、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿饶茉促Y源組合優(yōu)勢明顯,是“畢水興能源資源富集區(qū)”的核心組成部分,是國家規(guī)劃的13個大型煤炭基地之一——云貴煤炭基地的重要組成部分,是傳統(tǒng)的能源基地和“西電東送”工程的能源基地,也是貴州重要的新能源基地。
為積極推進(jìn)安全可靠主網(wǎng)建設(shè),提升新能源外送和消納能力,2022年以來,貴州電網(wǎng)公司興義供電局持續(xù)加強電網(wǎng)建設(shè),形成了以金州500千伏變電站為中心的雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu),建成了500千伏金州3號主變擴建、白臘主變擴建等220千伏及以上新能源送出配套電網(wǎng)工程,以及220千伏壩算、高洛輸變電、銀山變2號變電站擴建等工程,開工建設(shè)500千伏仁義輸變電工程及500千伏興義仁義變220千伏線路送出工程,為確保貴州省“十四五”建成“三橫兩聯(lián)一中心”500千伏主網(wǎng)架奠定黔西南州大規(guī)模新能源接入基礎(chǔ),也為黔西南高比例新能源+儲能示范建設(shè)提供有力支撐。
2022年底,興義供電局在冊亨縣、望謨縣建成220千伏高洛、220壩算輸變電工程,黔西南州八縣市實現(xiàn)了縣域220千伏輸變電全覆蓋,為新能源發(fā)電及電化學(xué)儲能并網(wǎng)提供了消納通道。
今年8月2日,興義供電局電力調(diào)度控制中心宣布110千伏威舍毛家坡光儲一體項目及送出線路臨時T接工程結(jié)束,標(biāo)志著黔西南州高比例新能源和儲能示范區(qū)重點建設(shè)項目之一的興義市威舍新能源集中式電化學(xué)儲能電站首次并網(wǎng)送電成功,這是黔西南州建成的首家電化學(xué)儲能電站。
(盧關(guān)文 楊婷)
海南博鰲——
東嶼島上打造“零碳”樣板
截至目前,我國首個國家級零碳示范區(qū)——海南博鰲零碳示范區(qū)既有建筑綠色化改造工程已全部完工,示范區(qū)的19個零碳改造項目已完成了16個。
海南電網(wǎng)公司承建博鰲東嶼島零碳示范項目,通過新型電力系統(tǒng)建設(shè)、可再生能源利用等,逐步實現(xiàn)零碳運行目標(biāo),年減少二氧化碳排放約1.34萬噸,打造成為向世界展示中國低碳發(fā)展理念、技術(shù)和實踐的窗口。
全面實現(xiàn)能源供應(yīng)和消費零碳化。2023年博鰲亞洲論壇年會前,海南電網(wǎng)公司高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)東嶼島內(nèi)分布式光伏、島外農(nóng)光互補發(fā)電項目、全釩液流儲能系統(tǒng),應(yīng)用我國自主知識產(chǎn)權(quán)能源路由器,建成國內(nèi)直流元素最豐富的“光儲直柔”系統(tǒng)。采用光伏直驅(qū)變頻空調(diào)、水蓄冷系統(tǒng)、廚房電氣化、交通電氣化改造等方式,基本實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)能源消費全電氣化。實現(xiàn)海南首個綠電交易落地,通過市場化手段促進(jìn)島內(nèi)能源零碳供應(yīng),保障博鰲亞洲論壇100%綠電供應(yīng)。
建成高保電需求下的區(qū)域數(shù)字電網(wǎng)。以新能源利用為重點,探索構(gòu)建“建筑—社區(qū)—區(qū)域”三級新型電力系統(tǒng),形成多層級“源網(wǎng)荷儲”一體化技術(shù)示范應(yīng)用;建設(shè)博鰲區(qū)域數(shù)字電網(wǎng)和指揮能源管控平臺,實現(xiàn)新能源高效消納和柔性負(fù)荷靈活調(diào)度,建設(shè)實時動態(tài)響應(yīng)的虛擬電廠,提升源荷互動水平;打造高可靠的“雙環(huán)網(wǎng)”電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和光纖差動保護(hù)系統(tǒng),區(qū)內(nèi)供電可靠性達(dá)到99.999%,2022年實現(xiàn)“零停電”,供電可靠水平大幅提升。
探索實踐零碳智慧運行并打造先進(jìn)技術(shù)集成展廳。實現(xiàn)對可再生能源供應(yīng)、新型電力系統(tǒng)、建筑用電、綠色交通等零碳要素的全面監(jiān)測,形成統(tǒng)一集中的綜合展示窗口。同時,建設(shè)新型電力系統(tǒng)先進(jìn)技術(shù)集成展廳,主要展示博鰲東嶼島零碳新型電力系統(tǒng)示范建設(shè)成果、南方電網(wǎng)在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)方面的探索實踐成果等內(nèi)容,宣傳和傳播低碳節(jié)能環(huán)保知識,力爭打造成開放共享的科普示范基地。
(朱玉 盧傳隆)
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