中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：3月28日，江蘇省連云港市灌南縣新民村儲(chǔ)能設(shè)備順利并網(wǎng)，村委會(huì)屋頂光伏產(chǎn)生的電量實(shí)現(xiàn)就近存儲(chǔ)，新民村數(shù)智化微電網(wǎng)成功應(yīng)用。
早在2022年初，新民村清潔能源發(fā)電裝機(jī)滲透率就高達(dá)137%，發(fā)電量占比也達(dá)到了51%。基于新民村具有居民負(fù)荷低、光伏滲透率大的典型特點(diǎn)，以及灌南整縣光伏預(yù)接入容量大的優(yōu)勢，2022年7月12日，國家電網(wǎng)有限公司重大科技專項(xiàng)《高比例清潔能源縣域配電網(wǎng)安全運(yùn)行控制關(guān)鍵技術(shù)研究》江蘇示范應(yīng)用啟動(dòng)會(huì)上，連云港灌南綠色新農(nóng)村作為蘇北鄉(xiāng)村地區(qū)典型入選示范。
“自動(dòng)平衡橋”提升電能質(zhì)量
灌南既是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大縣，又是大規(guī)模分布式光伏開發(fā)試點(diǎn)縣，全縣屋頂分布式光伏新增裝機(jī)容量可達(dá)65萬千瓦，接近于全縣最高負(fù)荷。目前，灌南近九成低壓分布式光伏接入在負(fù)荷較輕、網(wǎng)架相對(duì)薄弱的農(nóng)村地區(qū)。海量分布式光伏接入給農(nóng)村地區(qū)電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來新的挑戰(zhàn)，例如在滲透率較高的新民村，較快的光伏接入會(huì)形成局部電壓過高、電網(wǎng)潮流倒送等問題。
如何保障農(nóng)村地區(qū)分布式光伏并網(wǎng)后的電能質(zhì)量？國網(wǎng)江蘇灌南縣供電公司深入新民村勘查調(diào)研，發(fā)現(xiàn)東洲農(nóng)場大棚溫控、灌溉等負(fù)荷與光伏發(fā)電在“時(shí)”“空”上具備調(diào)整至一致性的特點(diǎn)，為分布式光伏裝上“自動(dòng)平衡橋”的設(shè)想就此產(chǎn)生。
灌南供電通過建設(shè)低壓臺(tái)區(qū)柔性互聯(lián)工程，在東洲農(nóng)場與農(nóng)集區(qū)兩臺(tái)配變間新增一套300千瓦低壓柔性互聯(lián)裝置，對(duì)農(nóng)場大棚溫控、灌溉進(jìn)行柔性負(fù)荷智能化改造。當(dāng)農(nóng)集區(qū)臺(tái)區(qū)光伏電量倒送時(shí)，主控制器自動(dòng)均衡裝置兩端有功功率，從而實(shí)現(xiàn)分布式光伏倒送功率向農(nóng)場柔性負(fù)荷智能化轉(zhuǎn)移。
“自動(dòng)平衡橋”不僅可以提升示范區(qū)內(nèi)微電網(wǎng)的自我平衡能力，處理臺(tái)區(qū)電壓、線損、三相不平衡等電能質(zhì)量問題，處置低壓臺(tái)區(qū)故障隔離和故障自愈等綜合性故障，還能幫助遠(yuǎn)端光伏電量就近消納，讓東洲農(nóng)場100畝智慧番茄大棚用上綠色放心電。
“光儲(chǔ)充”互濟(jì)助力并網(wǎng)消納
根據(jù)灌南整縣光伏建設(shè)規(guī)劃，新民村擬接入分布式光伏總裝機(jī)容量3兆瓦，光伏并網(wǎng)后新民村清潔電源年發(fā)電量約336萬千瓦時(shí)，達(dá)到新民村年均用電量的2.4倍，自身就地就近消納光伏電量的能力還不強(qiáng)。堵塞分布式光伏并網(wǎng)后的電網(wǎng)監(jiān)測盲點(diǎn)，提高清潔能源利用的問題值得思考。
針對(duì)農(nóng)村地區(qū)中午發(fā)電普遍用不完的情況，灌南供電在新民村建設(shè)低壓分布式光伏直流并網(wǎng)工程，對(duì)示范區(qū)內(nèi)1臺(tái)低壓光伏集中并網(wǎng)配變，應(yīng)用直流匯集方式，匯聚光伏、新型儲(chǔ)能、充電樁等直流源荷電能，建成“光儲(chǔ)充”互濟(jì)的微電網(wǎng)，避免負(fù)荷低谷期遇分布式光伏大發(fā)，產(chǎn)生棄光問題。
以新民村四組綜合變臺(tái)區(qū)為例，臺(tái)區(qū)負(fù)荷為400千伏安，居民午間用電負(fù)荷約100千瓦，該臺(tái)區(qū)下有分布式光伏容量280千瓦，典型日中午光伏倒送負(fù)荷約220千瓦，經(jīng)居民負(fù)荷就地消納后，仍有約120千瓦光伏出力向10千伏電網(wǎng)反送。如何鎖住中午光伏出力的黃金期？在“光儲(chǔ)充”微電網(wǎng)里，功率為110千瓦的大電池與120千瓦的直流充電樁能在光伏出力高峰期間消納230千瓦負(fù)荷，并在晚間用電高峰向村民輸送存儲(chǔ)的清潔能源。
經(jīng)測算，“光儲(chǔ)充”微電網(wǎng)可解決配變反向重超載、用戶過電壓等問題，臺(tái)區(qū)線損合格率達(dá)100%、供電可靠率至99.9905%。預(yù)計(jì)每年減少碳排放1415.7噸，節(jié)約標(biāo)煤近566.3噸，遠(yuǎn)景可推廣至碩項(xiàng)村等85個(gè)相近特征的行政村。
“智慧大腦”優(yōu)化協(xié)同控制
2022年，灌南供電推動(dòng)屬地政府出臺(tái)了《灌南縣創(chuàng)建全國整縣屋頂分布式光伏開發(fā)示范區(qū)指導(dǎo)意見（試行）》等3項(xiàng)支撐政策，明確推動(dòng)儲(chǔ)能發(fā)展等9項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)。全縣分布式光伏呈爆發(fā)式增長，近三年裝機(jī)容量始終保持3倍增速?！爸腔鄞竽X”為分布式光伏有序并網(wǎng)、使用，協(xié)調(diào)控制各類示范工程接入作出了新的嘗試。
灌南供電通過拓展配電云主站功能，將125個(gè)分布式光伏、9臺(tái)溫控負(fù)荷、2處灌溉負(fù)荷和2套網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能等可調(diào)控資源進(jìn)行柔性改造，并全量接入配電云主站，通過智能化分層分級(jí)控制策略，實(shí)現(xiàn)分布式光伏倒送電量就近消納、就近轉(zhuǎn)移，保障新民村源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同互動(dòng)。
同時(shí)，針對(duì)新民村光儲(chǔ)充直流并網(wǎng)、柔性互聯(lián)等可調(diào)控資源，通過融合終端統(tǒng)一接入配電云主站，實(shí)現(xiàn)與配電自動(dòng)化、調(diào)度自動(dòng)化數(shù)據(jù)互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷資源需求響應(yīng)，確保接入資源穩(wěn)定、安全、高效運(yùn)行。
該公司還將在新民村充分利用V2G充電樁、側(cè)儲(chǔ)能和峰谷電價(jià)政策，開展成本疏導(dǎo)模型研究，積極與光伏開發(fā)商、充電樁設(shè)施建設(shè)企業(yè)、儲(chǔ)能投資單位合作，進(jìn)一步壓降農(nóng)村“光儲(chǔ)充”互濟(jì)微電網(wǎng)成本，探索“用戶儲(chǔ)能+商業(yè)項(xiàng)目儲(chǔ)能”模式，服務(wù)地方萬戶光伏儲(chǔ)能試點(diǎn)計(jì)劃，助力農(nóng)村分布式光伏更好更快發(fā)展。
