中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：福建廈門，別稱鷺島。10月20日至23日，第24屆亞太電協(xié)大會(huì)在廈門舉辦，世界的目光再次聚焦這座海上花園城市。一流的城市需要一流的配電網(wǎng)。如今，一張“供電高可靠、源荷高聚合、信息高融合、服務(wù)高品質(zhì)”的高能級(jí)配電網(wǎng)正在鷺島加快推進(jìn)，為廈門經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供充足動(dòng)力。
這顆“鉆石”不一般
碧波蕩漾，白鷺翩躚。位于東南沿海的廈門，是一座高素質(zhì)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)之城，也是一座高顏值的生態(tài)花園之城。夜幕降臨，華燈初上，整個(gè)鷺島光彩照人，展現(xiàn)出別樣的風(fēng)情與浪漫。
10月20日至23日，第24屆亞太電協(xié)大會(huì)在廈門舉辦，本次大會(huì)以“綠色低碳 電亮未來”為主題，為各方探討能源轉(zhuǎn)型、推動(dòng)綠色發(fā)展提供了重要平臺(tái)。
在這場(chǎng)國(guó)際盛會(huì)舉辦地廈門國(guó)際會(huì)展中心附近，一張無形的鉆石型配電網(wǎng)正在加快鋪開。
電網(wǎng)連接電力生產(chǎn)和消費(fèi)，是重要的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，是能源轉(zhuǎn)型的中心環(huán)節(jié)。配電網(wǎng)是電力供應(yīng)鏈中聯(lián)系電網(wǎng)企業(yè)和終端用戶的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其可靠性、服務(wù)水平、清潔能源接納能力是支撐城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)和諧、綠色低碳、環(huán)境友好的關(guān)鍵。
鉆石型配電網(wǎng)的電網(wǎng)形態(tài)因與“鉆石切割面”的線條分布非常類似而得名，它是以10千伏開關(guān)站為核心、雙側(cè)電源供電、配置自愈功能的雙環(huán)網(wǎng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，具有安全韌性、友好接入、堅(jiān)強(qiáng)可靠以及經(jīng)濟(jì)高效的特點(diǎn)，能夠滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展高可靠性供電的要求。
福建廈門供電公司經(jīng)研所蔣航，已從事電網(wǎng)規(guī)劃工作9年。這些年，他目睹著廈門電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化覆蓋率100%，清潔能源消納100%，城市配電網(wǎng)供電可靠性居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，覺得很自豪。
福建是國(guó)家電網(wǎng)有限公司新型電力系統(tǒng)省級(jí)示范區(qū)之一，國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司圍繞新型電力系統(tǒng)“是什么”“怎么建”，提出了打造東南清潔能源大樞紐、高能級(jí)配電網(wǎng)大平臺(tái)、“數(shù)字閩電”大生態(tài)，實(shí)現(xiàn)清潔低碳水平領(lǐng)先、安全穩(wěn)定水平領(lǐng)先、效率效益水平領(lǐng)先的“三大三先”發(fā)展目標(biāo)。
廈門是福建省唯一的新型電力系統(tǒng)示范市，國(guó)網(wǎng)福建電力持續(xù)高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)打造廈門高能級(jí)配電網(wǎng)，聚力形成供電高可靠、網(wǎng)架高承載的能量配置樞紐，信息高融合、狀態(tài)全感知的智慧物聯(lián)體系，源荷高聚合、靈活全接入的開放共享平臺(tái)，服務(wù)高品質(zhì)、低碳高能效的能源服務(wù)生態(tài)，為廈門城市建設(shè)提供優(yōu)質(zhì)可靠的供電保障。
鉆石型配電網(wǎng)是廈門市高能級(jí)配電網(wǎng)建設(shè)的重要內(nèi)容，也是廈門新型電力系統(tǒng)示范試點(diǎn)工程之一?！拔覄?cè)肼殨r(shí)，配電網(wǎng)發(fā)展主要以提高供電能力為主，現(xiàn)在主要以提高供電可靠性為目標(biāo)，滿足多元負(fù)荷的接入需求?！笔Y航介紹，當(dāng)前，充電樁、分布式電源、儲(chǔ)能等可調(diào)節(jié)資源快速發(fā)展，對(duì)配電網(wǎng)的調(diào)度運(yùn)行提出更高要求。今年，廈門加快建設(shè)鉆石型配電網(wǎng)，全力打造靈活互動(dòng)、高度自愈的高可靠性城市配電網(wǎng)架。
作為經(jīng)濟(jì)特區(qū)，廈門經(jīng)濟(jì)活力十足。2022年，廈門全市地區(qū)生產(chǎn)總值實(shí)現(xiàn)7802.7億元，增長(zhǎng)4.4%，增速高于全國(guó)1.4個(gè)百分點(diǎn)，增速排名全國(guó)15個(gè)同類城市首位。
快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)需要高可靠的供電。鉆石型配電網(wǎng)有“不停電的配電網(wǎng)”之稱，在供電可靠性和負(fù)荷轉(zhuǎn)供能力方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)：鉆石型配電網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)故障快速自愈，400毫秒內(nèi)完成故障隔離重構(gòu)，區(qū)域供電可靠率提升至99.999%以上；轉(zhuǎn)供能力強(qiáng)，不同變電站雙側(cè)供電，負(fù)荷轉(zhuǎn)供能力達(dá)100%；滿足檢修方式下“N-1”安全校核要求，有效減少計(jì)劃?rùn)z修及施工停電時(shí)間，大幅提升城市中心區(qū)的供電可靠性；適應(yīng)能力強(qiáng)，基于縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)，適應(yīng)大量分布式電源接入，且滿足環(huán)網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行條件。
云端調(diào)控源荷儲(chǔ)
隨著風(fēng)電、光伏發(fā)電、儲(chǔ)能設(shè)施等靈活資源接入電網(wǎng)，電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行及配置能力優(yōu)化面臨挑戰(zhàn)。
推動(dòng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同發(fā)展成為未來電網(wǎng)的發(fā)展方向。廈門供電公司依托省級(jí)調(diào)控云平臺(tái)，探索構(gòu)建多元源網(wǎng)荷儲(chǔ)聚合的新型能源自治體系，創(chuàng)新“省—地—配—臺(tái)—戶”分層協(xié)同調(diào)控模式。廈門供電公司調(diào)度控制中心副主任高俊彥說：“這個(gè)新模式貫通了500千伏省級(jí)電網(wǎng)至0.4千伏末梢電網(wǎng)，在網(wǎng)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備都一覽無余。相較于原先電網(wǎng)調(diào)度的‘源隨荷動(dòng)’模式，現(xiàn)在調(diào)度側(cè)通過省地一體化中低壓負(fù)荷預(yù)測(cè)、精準(zhǔn)負(fù)荷控制、分布式能源群調(diào)群控等新技術(shù)，構(gòu)建了統(tǒng)籌全網(wǎng)全電壓等級(jí)可調(diào)節(jié)資源，分層分區(qū)精細(xì)化調(diào)節(jié)電網(wǎng)的‘源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同互動(dòng)’新模式。”
接入電網(wǎng)的資源具有不同的特征，發(fā)揮著不同的作用。廈門供電公司對(duì)配電網(wǎng)負(fù)荷成分進(jìn)行識(shí)別劃分，針對(duì)各類行業(yè)負(fù)荷及分布式電源的特征，建立預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)負(fù)荷的精細(xì)化預(yù)測(cè)；通過功率群調(diào)群控模塊，規(guī)?；_展直調(diào)分布式光伏、自治臺(tái)區(qū)、分布式儲(chǔ)能協(xié)同互濟(jì)；與虛擬電廠平臺(tái)聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)饋線、母線及變電站的可調(diào)節(jié)負(fù)荷量分析、調(diào)用，并實(shí)現(xiàn)緊急情況下開展主配協(xié)同精準(zhǔn)負(fù)荷控制。
近年來，廈門分布式光伏發(fā)展迅速。2021年，廈門市海滄區(qū)、同安區(qū)、翔安區(qū)入選全國(guó)整縣（市、區(qū)）屋頂分布式光伏開發(fā)試點(diǎn)名單。一排排藍(lán)色的光伏板，扮靚了居民的屋頂，提升了海島的顏值。
在廈門市同安區(qū)蓮花鎮(zhèn)軍營(yíng)村，上千平方米的光伏頂棚讓恒利茶業(yè)有限公司茶園的觀光廊道更加漂亮。按照25年運(yùn)營(yíng)周期來計(jì)算，該項(xiàng)目可以提供489萬千瓦時(shí)的清潔電能。
“廈門是沿海城市，云多風(fēng)大，當(dāng)云層遮擋住陽光時(shí)，就會(huì)影響光伏的發(fā)電功率。”高俊彥說，他們把廈門分成3×3千米的網(wǎng)格，每個(gè)網(wǎng)格安裝氣象監(jiān)測(cè)裝置，然后再結(jié)合光伏電站的發(fā)電容量及發(fā)電能力進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)的評(píng)估，開展光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)。目前，廈門供電公司已實(shí)現(xiàn)超短期（4小時(shí)內(nèi)）及短期（3天內(nèi)）的光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)。基于科學(xué)的功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，廈門供電公司提前布局，加快電網(wǎng)建設(shè)，滿足清潔能源并網(wǎng)需求。
依托調(diào)控新模式，廈門供電公司可在滿足清潔能源就近消納的前提下，提升電網(wǎng)調(diào)度精益化水平，同時(shí)配合虛擬電廠運(yùn)行，激活社會(huì)潛在資源，在不增加電網(wǎng)投資的前提下緩解區(qū)域局部用電緊張情況，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)多方共贏。
同時(shí)，廈門供電公司按照“三圖層（電網(wǎng)圖、交通圖、氣象圖）、四場(chǎng)景（操作全場(chǎng)景、工作全場(chǎng)景、搶修全場(chǎng)景、故障全場(chǎng)景）”設(shè)計(jì)路線，構(gòu)建“全場(chǎng)景”現(xiàn)代配網(wǎng)供電調(diào)控服務(wù)體系，建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)管控全場(chǎng)景一張圖，全面提升供電調(diào)控服務(wù)能力。
鼓浪嶼與廈門本島隔海相望，是世界文化遺產(chǎn)地、璀璨的海上明珠。漫步鼓浪嶼的小街，花紅樹綠，建筑古樸，令人流連忘返。
位于鼓浪嶼的大德記開關(guān)站，是福建第一棟“光儲(chǔ)直柔”一體化用電建筑。為保護(hù)歷史建筑的原始風(fēng)貌，廈門供電公司為該建筑量身定制了一塊紅磚式薄膜光伏幕墻，吸引了眾多游客的目光。
這棟建筑內(nèi)使用直流電器，白天陽光充裕時(shí)，小樓的光伏幕墻及光伏窗發(fā)出來的直流電無須轉(zhuǎn)換為交流電即可就地消納，余電自動(dòng)儲(chǔ)存到儲(chǔ)能系統(tǒng)中；夜間，儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)建筑進(jìn)行供電，實(shí)現(xiàn)“削峰填谷”。據(jù)測(cè)算，整樓光伏發(fā)電總功率為3千瓦左右，每天光照12小時(shí)可發(fā)電30多千瓦時(shí)，基本實(shí)現(xiàn)自發(fā)自用，成為真正的“零碳建筑”。
廈門供電公司積極推動(dòng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)發(fā)展，不斷提升供電可靠性，促進(jìn)清潔能源消納，助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。
高效互動(dòng)秒響應(yīng)
能源綠色低碳轉(zhuǎn)型是不可逆轉(zhuǎn)的時(shí)代趨勢(shì)。新能源具有隨機(jī)性、波動(dòng)性、間歇性等特點(diǎn)，隨著大規(guī)模新能源接入電網(wǎng)，如何保障可靠供電能力備受關(guān)注，虛擬電廠應(yīng)運(yùn)而生。
今年6月，福建省首個(gè)虛擬電廠平臺(tái)在廈門上線運(yùn)行。作為國(guó)網(wǎng)福建電力新型電力系統(tǒng)示范建設(shè)項(xiàng)目，廈門虛擬電廠平臺(tái)按照“政府主導(dǎo)、電力主動(dòng)、社會(huì)參與”模式，以新能源最大化消納、經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)、電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行最優(yōu)為目標(biāo)，構(gòu)建多元實(shí)時(shí)可調(diào)負(fù)荷資源池，基于可調(diào)負(fù)荷預(yù)測(cè)分析和資源動(dòng)態(tài)分配策略，參與各電壓等級(jí)電網(wǎng)調(diào)度協(xié)同控制，實(shí)現(xiàn)資源聚合調(diào)控和供需雙向互動(dòng)，滿足負(fù)荷高峰用電需求，服務(wù)廈門高能級(jí)配電網(wǎng)建設(shè)。
“虛擬電廠并不是真正的電廠，而是一個(gè)智慧能源管控平臺(tái)?！睆B門供電公司虛擬電廠平臺(tái)項(xiàng)目相關(guān)負(fù)責(zé)人翁俊解釋說，虛擬電廠將分散的空調(diào)、儲(chǔ)能、自備發(fā)電機(jī)、充電樁等可調(diào)節(jié)的電力資源有效聚合和協(xié)同優(yōu)化，在用電高峰時(shí)，引導(dǎo)客戶主動(dòng)削減用電負(fù)荷，向電網(wǎng)輸出等效富余電力，實(shí)現(xiàn)電力供需平衡。
與一般的電力需求響應(yīng)相比，虛擬電廠以信息化數(shù)字技術(shù)為支撐，聚合了用戶側(cè)和電網(wǎng)側(cè)的海量數(shù)據(jù)，能夠?qū)崟r(shí)跟蹤電網(wǎng)和用戶設(shè)備的運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)電力負(fù)荷的組合、分析、優(yōu)化和調(diào)度，有利于更好更快地削峰填谷。
近年來，電動(dòng)汽車逐漸進(jìn)入尋常百姓家，成為綠色出行的新風(fēng)尚。廈門城市核心區(qū)已形成0.9公里充電服務(wù)圈，公共充電設(shè)施密度全國(guó)第一?！俺潆姌妒菑B門虛擬電廠平臺(tái)上優(yōu)質(zhì)的可調(diào)節(jié)電力資源，它可以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)充電功率，響應(yīng)電網(wǎng)需求。充電樁運(yùn)營(yíng)商還可以通過價(jià)格機(jī)制引導(dǎo)車主在用電低谷時(shí)期充電，為電網(wǎng)讓出富余電力。”翁俊說。
廈門虛擬電廠平臺(tái)上的可調(diào)節(jié)資源分為約時(shí)客戶和實(shí)時(shí)客戶，約時(shí)客戶按照約定時(shí)間響應(yīng)電網(wǎng)需求，而實(shí)時(shí)客戶則實(shí)時(shí)響應(yīng)電網(wǎng)需求。廈門供電公司積極引導(dǎo)各類資源主動(dòng)參與交互，推動(dòng)廈門市政府在省級(jí)需求響應(yīng)政策基礎(chǔ)上，提高需求響應(yīng)補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)時(shí)響應(yīng)補(bǔ)貼最高達(dá)12元每千瓦時(shí)，同時(shí)引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)，利用其不可修改、可溯源的優(yōu)點(diǎn)，確保業(yè)務(wù)、資金公開透明。
在翁俊看來，隨著更多分布式電源接入虛擬電廠平臺(tái)，虛擬電廠不僅能引導(dǎo)客戶在用電高峰期少用電，還能引導(dǎo)客戶在用電低谷期多用電、用綠電，助力解決電網(wǎng)的跨區(qū)平衡問題，緩解局部地區(qū)的用電緊張狀況。
目前，廈門虛擬電廠平臺(tái)已聚合600多家參與主體約42萬千瓦可調(diào)資源。未來，廈門虛擬電廠平臺(tái)將探索更多靈活商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式，依托平臺(tái)的運(yùn)營(yíng)管理和聚合能力，逐步實(shí)現(xiàn)輔助服務(wù)、電力現(xiàn)貨交易等更多綜合功能，實(shí)現(xiàn)資源統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制，改變消費(fèi)側(cè)用電習(xí)慣，培養(yǎng)全社會(huì)低碳用能消費(fèi)觀。
向新而變，向綠而行。美麗的鷺島乘上高能級(jí)配電網(wǎng)建設(shè)的快車，正在充滿光榮與夢(mèng)想的新征程上大步向前。
