藍(lán)天碧海中，白色的風(fēng)機(jī)高高聳立，巨大的槳葉隨風(fēng)轉(zhuǎn)動……在珠海三角島桂山二期風(fēng)電場，由南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)公司自主研制的8兆瓦級大容量海上風(fēng)電機(jī)組一體化測試平臺正式投運(yùn)，將有力支持廣東海上風(fēng)電大容量機(jī)組規(guī)模化發(fā)展走在全國前列，這是新型電力系統(tǒng)的眾多落地成效之一。
建設(shè)以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是南方電網(wǎng)服務(wù)國家“2030年碳達(dá)峰、2060年碳中和”目標(biāo)要求的重要舉措。近年來，南方電網(wǎng)廣東珠海供電局從能源供給、配置與消費(fèi)側(cè)采取一系列扎實(shí)舉措，并通過“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源、智能電網(wǎng)、綜合能源管理等支持清潔低碳能源發(fā)展，讓珠海這座宜居城市天更藍(lán)、山更綠、水更清、環(huán)境更優(yōu)美，推動珠海市碳排放達(dá)峰、中和走在全省前列，助力國家實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。
珠海市金灣區(qū)海域的海上風(fēng)電場在2020年11月底順利并入南方電網(wǎng)管轄的珠海電網(wǎng)。
服務(wù)新能源接入消納，加快構(gòu)建現(xiàn)代化電網(wǎng)
在能源供給環(huán)節(jié)，推動非化石能源加快發(fā)展，是構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的重要舉措。
奔赴“雙碳”目標(biāo)，珠海已經(jīng)按下“快進(jìn)鍵”。“珠海具有良好的先天條件，‘十三五’期間新能源方面的發(fā)展非常迅速。”珠海供電局電網(wǎng)規(guī)劃中心總經(jīng)理楊昆列出了一組數(shù)據(jù)，“比如全市風(fēng)電的裝機(jī)容量，2015年只有65兆瓦，2020年底就到達(dá)475兆瓦，增長了7倍；光伏發(fā)電的裝機(jī)容量，2015年只有10兆瓦，2020年底是143兆瓦，將近是原來的14倍。此外，珠海還有95兆瓦的生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量。”
根據(jù)規(guī)劃，“十四五”期間，珠海的風(fēng)電將預(yù)計建設(shè)200萬的裝機(jī)容量，集中式光伏將預(yù)計達(dá)到132萬的裝機(jī)容量。預(yù)計到2025年，珠海市新能源占比將達(dá)到50%以上。為此，珠海供電局將大力推動能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，全力服務(wù)新能源接入和消納，目前已實(shí)現(xiàn)所有新能源100%接入、電量100%消納。
相比傳統(tǒng)的化石能源發(fā)電，風(fēng)、光等新能源具有隨機(jī)性、波動性、間歇性等問題，如何確保電網(wǎng)持續(xù)可靠供電、安全穩(wěn)定，成為新型電力系統(tǒng)的重大挑戰(zhàn)。安全、可靠、綠色、高效、智能因此成為電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵詞。
“對于珠海而言，新型電力系統(tǒng)的建設(shè)要以安全高效的輸電網(wǎng)和靈活可靠的配電網(wǎng)為基礎(chǔ)，我們通過‘保底電網(wǎng)’規(guī)劃思路推進(jìn)堅強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)，保障大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，并開展‘分層分區(qū)，自治自愈’高可靠配電網(wǎng)建設(shè)，為新能源并網(wǎng)和消納奠定堅實(shí)的電網(wǎng)基礎(chǔ)。”楊昆介紹。
珠海供電局從網(wǎng)架優(yōu)化完善、設(shè)備防風(fēng)加固、線路電纜化、變電站戶內(nèi)化等方面建成投產(chǎn)24項重點(diǎn)工程，做好安全可靠的城市保底電網(wǎng)建設(shè)、更高標(biāo)準(zhǔn)對澳供電保障能力建設(shè)、差異化標(biāo)準(zhǔn)的沿海電網(wǎng)建設(shè)三篇大文章，并先行先試在3座220千伏變電站創(chuàng)新開展高壓并聯(lián)電抗器的建設(shè)和運(yùn)行，保障珠澳聯(lián)網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性，也為后續(xù)大容量海上風(fēng)電接入系統(tǒng)積累規(guī)劃和運(yùn)行經(jīng)驗。
與此同時，該局還按照“兩聯(lián)兩界三分段”的規(guī)劃思路積極推進(jìn)配網(wǎng)網(wǎng)架和自動化建設(shè)工作，珠海的配網(wǎng)線路可轉(zhuǎn)供電率達(dá)到98.22%，饋線自動化覆蓋率超過99%，饋線自動化有效覆蓋率超過95%，自愈覆蓋率達(dá)到90%，各項指標(biāo)在廣東電網(wǎng)各供電局中均排名前列，為供電可靠性提升提供有力支撐。近5年來，珠海供電可靠性多次在全國地級行政區(qū)域中位列第一，達(dá)到世界一流水平。
橫琴是全國首個全區(qū)域通過20千伏公用線路供電的地區(qū)，珠海供電局創(chuàng)新明確了“雙鏈雙閉多分布”的配電網(wǎng)規(guī)劃思路，目前已建成一體化多層級自愈高可靠配電網(wǎng)，并實(shí)現(xiàn)20千伏“雙鏈環(huán)”網(wǎng)格化閉環(huán)運(yùn)行和三遙點(diǎn)光纖全覆蓋，有力支撐橫琴粵澳深度合作區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
珠海金灣供電局運(yùn)維人員在調(diào)控智能柱上開關(guān)監(jiān)控終端，啟動低壓電網(wǎng)的自動化功能。
此外，隨著高比例新能源的接入，未來電網(wǎng)形態(tài)將由交流電網(wǎng)為主的傳統(tǒng)電網(wǎng)，向交直流混聯(lián)的復(fù)雜電網(wǎng)轉(zhuǎn)變。
在珠海唐家灣，依托國家能源局首批“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源示范項目進(jìn)行的世界首個、總?cè)萘恳?guī)模最大的多端柔性直流配電網(wǎng)工程，建立了多端柔性直流配電網(wǎng)技術(shù)體系，研發(fā)應(yīng)用了核心功率器件和關(guān)鍵直流設(shè)備。這不僅是中國建設(shè)直流配電網(wǎng)、推進(jìn)能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要探索，也是新型電力系統(tǒng)下新型電力裝備實(shí)現(xiàn)“著力提高利用效能”目標(biāo)的具體體現(xiàn)。
在珠海清華科技園，珠海供電局還開展了光伏、儲能、充電樁一體化直流微網(wǎng)的建設(shè)，積極探索直流微電網(wǎng)并網(wǎng)與孤島無縫切換技術(shù)、直流微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)等前沿技術(shù)的實(shí)踐。
以數(shù)字化促進(jìn)智慧化，不斷提升用戶獲得感
新能源大規(guī)模發(fā)展已成為趨勢，更重要的是，如何通過數(shù)字化、信息化以及人工智能等多種方法，推動電力系統(tǒng)“源、網(wǎng)、荷、儲”各環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)互動。
要破解“靠天吃飯”的難題，楊昆認(rèn)為，電網(wǎng)作為消納高比例新能源的核心樞紐作用會更加顯著。“電網(wǎng)將廣泛接入和消納新能源，以及大量多元負(fù)荷的接入，電力系統(tǒng)的潮流、電壓和暫態(tài)特性將會呈現(xiàn)極大不確定性，這對新型電力系統(tǒng)的建設(shè)是一個很大的挑戰(zhàn)，電網(wǎng)未來發(fā)展如何適應(yīng)，‘數(shù)字賦能’將是主要方向，珠海供電局在多個領(lǐng)域積極探索數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)。”
針對供澳輸電線路，珠海供電局不斷開展智能輸電示范建設(shè)，以業(yè)務(wù)數(shù)字化與人工替代為實(shí)施主線，規(guī)模化集成應(yīng)用“云大物移智”技術(shù)，建成數(shù)字輸電功能模塊與對澳供電智能輸電線路走廊，實(shí)現(xiàn)巡視全流程自動化、智能安全全過程管控、應(yīng)急智能輔助決策等輸電核心業(yè)務(wù)數(shù)字化，促進(jìn)輸電運(yùn)維管理提質(zhì)增效。
2021年11月26日，南方電網(wǎng)首批新一代智能變電站試點(diǎn)工程——110千伏平西變電站建成投產(chǎn)，該變電站利用圖像識別、傳感器、巡檢機(jī)器人等智能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)無人化巡視及智能化操作。
為有力促進(jìn)新能源消納，珠海供電局開發(fā)了應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)開發(fā)多交易體系的虛擬電廠管理功能，支持階梯報價、申報曲線、申報容量等多種申報模式，可支持集中、分布式光伏及其他可控負(fù)荷參與虛擬電廠運(yùn)營。
此外，珠海供電局還開發(fā)了支持面向建筑的能耗及碳排數(shù)字孿生可視化管理系統(tǒng)，構(gòu)建了“建筑-樓層-重點(diǎn)場景”三級建筑能管模型。“比如根據(jù)某棟大樓里溫度、濕度、電流、電量的變化情況，生成具有針對性的智能控制策略，從而通過該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對燈具、空調(diào)、窗簾、插座等設(shè)備的定時開關(guān)、自動調(diào)節(jié)等遠(yuǎn)程一鍵控制，并可以實(shí)現(xiàn)對設(shè)備異常用能狀態(tài)的自動告警和斷電處理，防范可能出現(xiàn)的用電事故。”楊昆介紹道。
用戶側(cè)管理的硬件層面，珠海目前已實(shí)現(xiàn)智能電表100%覆蓋。以此為基礎(chǔ)，珠海供電局還在積極推動新一代智能電表的應(yīng)用，可以發(fā)揮用戶能源網(wǎng)關(guān)的作用，為用戶提供更多增值價值，并具備多元交互與能源管理、安全與透明用電、智能感知、精準(zhǔn)運(yùn)維等多種高級功能，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)側(cè)與用戶側(cè)的雙向智能、高效管理。
10月20日，珠海香洲供電局完成TOD公交充電站新建雙回路電源的接入，進(jìn)一步滿足重要公共交通樞紐的供電保障需求。
“隨著新能源接入比例的不斷提升，未來電能的綠色屬性將會越來越凸顯，終端能源消費(fèi)‘新電氣化’是實(shí)現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)的一項重要措施，其中充電樁建設(shè)就是電能替代的重要舉措之一。”楊昆介紹，隨著新能源車輛的普及，大量車輛同時充電會給電網(wǎng)帶來不小的負(fù)荷壓力。“充電樁也具有‘雙向’特性，電動車作為充電樁的使用者，它們既是用電的主體，也可以成為儲能的主體，既可消納新能源，也可以在新能源出力波動的情況下發(fā)揮穩(wěn)定電網(wǎng)供需平衡的積極作用。”
應(yīng)用大數(shù)據(jù)、微服務(wù)架構(gòu)，珠海供電局構(gòu)建了智慧能源大數(shù)據(jù)云平臺，建立新能源數(shù)據(jù)模型，并開發(fā)了分布式資源管理平臺，實(shí)現(xiàn)對光伏、充電樁、儲能等分布式資源的數(shù)據(jù)采集和狀態(tài)監(jiān)測，充分挖掘分布式資源價值，促進(jìn)和引導(dǎo)分布式資源的有序發(fā)展。長遠(yuǎn)來看，這也是推動電力行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的必要之舉。
未來，珠海供電局將進(jìn)一步通過構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，加快關(guān)鍵技術(shù)突破、體制機(jī)制創(chuàng)新，以數(shù)字技術(shù)助推能源消費(fèi)革命，助力構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系，推動城市綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展，提供安全穩(wěn)定、價格實(shí)惠的綠色電力，助力打造珠海電網(wǎng)“雙碳”樣板間。
