中國儲能網(wǎng)訊：自從2021年3月15日中央財經(jīng)委員會第九次會議上提出“新型電力系統(tǒng)”概念以來，業(yè)界圍繞如何建設(shè)、統(tǒng)籌、協(xié)調(diào)各環(huán)節(jié)各要素開展了一系列探索實踐。今年，國家發(fā)改委、國家能源局、國家數(shù)據(jù)局聯(lián)合發(fā)布的《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動方案（2024—2027年）》提出，通過完善市、縣級電力調(diào)度機(jī)制，強(qiáng)化分布式資源管控能力，提升配電網(wǎng)層面就地平衡能力和對主網(wǎng)的主動支撐能力。
那么，市縣級新型電力系統(tǒng)長什么樣？智慧化調(diào)度方面已經(jīng)有了哪些有益探索？解決了哪些實際難題？
9月中旬，《中國能源報》記者走進(jìn)浙江省麗水市。這里正如火如荼地開展著“雙碳”目標(biāo)下以新型電力系統(tǒng)為核心載體的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)建設(shè)麗水實踐。據(jù)悉，自2023年以來，累計已有109批次的業(yè)內(nèi)專家來麗水調(diào)研新型電力系統(tǒng)建設(shè)。
麗水實踐分為兩個階段，第一階段麗水全域近零碳能源互聯(lián)網(wǎng)綜合示范工程已經(jīng)基本建成，涵蓋了清潔能源匯集站、水光氫生物質(zhì)近零碳、綠電100%泛微網(wǎng)等模式。第二階段，基于多要素融合智慧能源互聯(lián)平臺的地市級新型電力系統(tǒng)示范正在加速構(gòu)建，將在年底建成。
■新能源帶來新挑戰(zhàn)
麗水，地處浙閩兩省接合部，處于五大外電入浙最前端，是“浙福聯(lián)網(wǎng)樞紐地”，更是浙江乃至華東的重要生態(tài)屏障。
麗水市委在2021年提出創(chuàng)建“中國碳中和先行區(qū)”的目標(biāo)，麗水市人民政府辦公室于2023年發(fā)布了《關(guān)于支持麗水市電力高質(zhì)量發(fā)展的若干意見》，致力于構(gòu)建以新型電力系統(tǒng)為核心載體的能源互聯(lián)網(wǎng)。目前，麗水已經(jīng)初具物理實體電網(wǎng)和數(shù)字孿生電網(wǎng)協(xié)同發(fā)展、相互融通、和合共生的新型電力系統(tǒng)形態(tài)。
“新型電力系統(tǒng)發(fā)展的核心特征是新能源的大規(guī)模發(fā)展。”麗水供電公司總經(jīng)理馮華向《中國能源報》記者介紹，麗水市新能源裝機(jī)規(guī)模年均增速42%，分布式光伏增速達(dá)89%，待開發(fā)新能源超1000萬千瓦。
新能源的高速發(fā)展給電網(wǎng)帶來不小挑戰(zhàn)?！半娋W(wǎng)運行問題增多，會引起時段性潮流倒送和設(shè)備重載。”馮華舉例，“2023年，麗水全年電網(wǎng)關(guān)口倒送67天，春節(jié)期間220千伏變電站全部倒送，甚至春汛期間還出現(xiàn)過220千伏變電站反向重載?！?
另外，單位并網(wǎng)成本也在攀升。隨著開發(fā)深入，新能源點多面廣的特征愈加明顯，分布式光伏小散化，集中式電站偏遠(yuǎn)化，并網(wǎng)工程規(guī)模增大，2023年新能源單位容量平均成本上升到32萬元/兆瓦，同比增長20%。與此同時，配電網(wǎng)擴(kuò)改工程也在增加，新能源接入引起的電網(wǎng)技改擴(kuò)容投資0.4億元，同比增長9%，進(jìn)一步增加了綜合并網(wǎng)成本。去年麗水新能源相關(guān)電網(wǎng)投資達(dá)3.1億元，占電網(wǎng)總投資20%，同比上升10個百分點。
如何解決上述難題？麗水的答案是12個字：“接得進(jìn)、看得清、控得住、用得好”。麗水通過增強(qiáng)電網(wǎng)“保供保送”能力，實現(xiàn)接得進(jìn)；通過全方位感知多要素態(tài)勢，實現(xiàn)看得清；通過提升源網(wǎng)荷儲協(xié)同水平，實現(xiàn)控得??；通過深挖新能源利用潛能，實現(xiàn)用得好。
“我們對電力系統(tǒng)的精準(zhǔn)映射能力還有所欠缺?！丙愃╇姽究萍紨?shù)字化部主任助理徐永海對《中國能源報》記者表示，為此，我們已搭建多要素融合智慧能源互聯(lián)平臺，整合了28套系統(tǒng)、251萬條數(shù)據(jù)，打通主網(wǎng)調(diào)度、配網(wǎng)、營銷等不同專業(yè)的信息數(shù)據(jù)，納入外部電碳市場信息，實現(xiàn)天氣信息、地理位置、用戶要素等多維多態(tài)數(shù)據(jù)“一圖融合”?，F(xiàn)在，從高壓到低壓，從充電樁到變電站，從分布式能源到大工業(yè)用戶，從可控園區(qū)負(fù)荷到負(fù)荷聚合商……電力系統(tǒng)中每一種要素的實時運行情況均可在數(shù)字化創(chuàng)新實踐中心的一套平臺中精準(zhǔn)定位。
■“小切口”解決并網(wǎng)“大問題”
麗水資源豐富，但負(fù)荷中心卻在麗水外。今年底，麗水縉云抽水蓄能電站首臺機(jī)組將投產(chǎn)，未來還將有至少5座抽蓄電站在浙西南山區(qū)開工建設(shè)。這些抽蓄電站和麗水分散的清潔能源電站一樣，需要一條通暢的能源外送通道才能物盡其用。
在記者前往采訪的上一周，麗水第三個500千伏輸變電工程被納入國家電力“十四五”規(guī)劃，而按照負(fù)荷預(yù)測，該工程2040年前后納規(guī)，考慮到麗水清潔能源送出的需要，比原計劃提前了15年。目前，麗水正在加快建設(shè)“500千伏三足鼎立、220千伏每縣2座”堅強(qiáng)主網(wǎng)和現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)，打造清潔能源送出型電網(wǎng)。
不僅要打通“大動脈”，電網(wǎng)的“神經(jīng)末梢”也需發(fā)力，以保障“多小散偏”的清潔能源經(jīng)濟(jì)高效地充分開發(fā)。為此，麗水市選取了清潔能源匯集站這個典型性、代表性的方向開展探索，以“小切口”解決新能源并網(wǎng)“大問題”。
在山巒疊翠，碧水潺潺的環(huán)境中，一座風(fēng)光水儲能源匯集站靜靜地矗立?！拔覀儎?chuàng)新實踐‘多方投資、多能匯集、共享儲能’的能源匯集站建設(shè)新模式，融合升壓站、變電站、儲能站三站一體，既解決新能源消納送出難題、全額滿足新能源開發(fā)需求，又優(yōu)化電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、拉動地方能源投資，實現(xiàn)多方共贏。”麗水供電公司副總經(jīng)理潘成程對《中國能源報》記者介紹，該匯集站節(jié)省了新能源業(yè)主升壓站投資30%、電網(wǎng)投資3500萬元、土地廊道資源12畝，帶動新能源投資超4億元。
按照麗水市的規(guī)劃，將在光伏、風(fēng)電資源摸排的基礎(chǔ)上，規(guī)劃建設(shè)3座220千伏、9座110千伏能源匯集站。據(jù)測算，建設(shè)12座匯集站可滿足約260萬千瓦風(fēng)光新能源接入，推動形成源網(wǎng)協(xié)同發(fā)展和鄉(xiāng)村綠能共富的良好局面。目前，12座匯集站中已投運1座、前期或在建9座、規(guī)劃布點2座。
“麗水地域面積浙江省最大，是浙江陸上清潔能源最豐富的地區(qū)，但電網(wǎng)呈現(xiàn)小規(guī)模、長線路、大供區(qū)特點，若不合理引導(dǎo)，將難以適應(yīng)新能源大規(guī)模開發(fā)需求。能源匯集站是電源側(cè)和電網(wǎng)側(cè)的連接紐帶，是破解新能源消納難題的有效舉措?！闭憬∧茉淳窒嚓P(guān)負(fù)責(zé)人對《中國能源報》記者表示，對于新能源業(yè)主，可滿足開發(fā)需求，并免去后期升壓站運維檢修費用；對于電網(wǎng)企業(yè)，新增山區(qū)變電站布點，可全面提升電網(wǎng)網(wǎng)架水平和鄉(xiāng)村供電可靠性?！胞愃茉磪R集站的建設(shè)，對于探索分布式新能源并網(wǎng)，節(jié)省土地廊道資源的其他地方，提供了可復(fù)制的樣板?！?
■建成可復(fù)制推廣的鄉(xiāng)村示范
在麗水新型電力系統(tǒng)建設(shè)中，縉云水光氫生物質(zhì)近零碳示范是中國首個鄉(xiāng)村場景的水—光—氫—生物質(zhì)綜合利用示范工程。
示范項目通過利用當(dāng)?shù)赜嗔克娕c屋頂光伏發(fā)電進(jìn)行電解水制氫，并與沼氣發(fā)生反應(yīng)，將沼氣中占比近五成的二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷，為新型電力系統(tǒng)建設(shè)和鄉(xiāng)村用能提供了新思路。此外，利用茭白秸稈和麻鴨鴨糞等生物質(zhì)資源多的特點，將沼氣與氫氣通過兩段式甲烷化深度反應(yīng)，就地轉(zhuǎn)換成高熱值生物天然氣，實現(xiàn)氫氣轉(zhuǎn)換儲存。項目全功率運行后每年可產(chǎn)出氫氣18萬標(biāo)方，生物天然氣2萬標(biāo)方，滿足100戶農(nóng)村家庭一年的使用需求。
“不僅是一項技術(shù)的創(chuàng)新，在這里，水、光、氫、生物質(zhì)，每一種能源都得到最恰當(dāng)?shù)乩?，每一種資源都實現(xiàn)了最有效的循環(huán)。”麗水縉云供電公司黨委書記、副總經(jīng)理黃曉航解釋，該工程填補了適用于波動性可再生能源工況下，電—氫—生物質(zhì)天然氣靈活、高效轉(zhuǎn)換與利用的空白。通過與國內(nèi)外技術(shù)對比，該工程核心指標(biāo)制氫純度、二氧化碳轉(zhuǎn)化率、甲烷純度、高溫燃料電池電堆冷啟動時間等達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
在業(yè)內(nèi)人士看來，縉云水光氫生物質(zhì)近零碳示范工程，不僅是在探索可再生能源消納新渠道，還為實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供了重要示范。該工程展示了如何循環(huán)利用農(nóng)村廢棄物，實現(xiàn)電氫生物質(zhì)協(xié)同的鄉(xiāng)村碳中和，同時也為其他具有豐富新能源和生物質(zhì)資源的鄉(xiāng)村提供了可借鑒的樣板。
