中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：因地制宜，把握規(guī)律，對(duì)于所有參與方來說，都需要對(duì)新型電力系統(tǒng)的多目標(biāo)優(yōu)化和多途徑選擇加以思考，并通過規(guī)劃設(shè)計(jì)、技術(shù)升級(jí)、過程管理等工作進(jìn)行細(xì)化落實(shí)。本文對(duì)2024新型電力系統(tǒng)發(fā)展（崇禮）論壇上所分享的創(chuàng)新實(shí)踐，以案例形式進(jìn)行梳理，供業(yè)界讀者借鑒。
國網(wǎng)冀北電力：探索省級(jí)電網(wǎng)向新型電力系統(tǒng)跨越全域方案
冀北地區(qū)并網(wǎng)新能源裝機(jī)容量占統(tǒng)調(diào)裝機(jī)容量的76.7%，占全口徑裝機(jī)容量的68.1%，在全國省級(jí)電網(wǎng)中排在前兩位。2023年，國網(wǎng)冀北電力服務(wù)區(qū)域新能源發(fā)電量占比超過50%，是全國首家占比過半的省級(jí)電網(wǎng)企業(yè)，全年綠電交易額約占全國規(guī)模的近三成。
國網(wǎng)冀北電力在實(shí)踐中著重抓好以下四方面工作。
第一，抓認(rèn)知的強(qiáng)化，新型電力系統(tǒng)的特征內(nèi)涵和運(yùn)行條件要求等不斷具象化、具體化。圍繞“源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)、數(shù)”五個(gè)環(huán)節(jié)，將新型電力系統(tǒng)特征內(nèi)涵具象化地概括為“低碳隨機(jī)耦合電源+堅(jiān)強(qiáng)靈活智能電網(wǎng)+多元協(xié)同互動(dòng)負(fù)荷+規(guī)模多樣共享儲(chǔ)能+全過程數(shù)智化”。
第二，抓頂層設(shè)計(jì)，即以系統(tǒng)思維推進(jìn)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)各領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展，協(xié)同演進(jìn)。面向冀北全域制定實(shí)施新型電力系統(tǒng)全域綜合示范行動(dòng)，行動(dòng)方案部署了十大工程，每項(xiàng)工程中都統(tǒng)籌安排了科技攻關(guān)和示范應(yīng)用兩類項(xiàng)目，同時(shí)還配套實(shí)施了科技創(chuàng)新、數(shù)字化轉(zhuǎn)型、風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程再提升等三個(gè)登高行動(dòng)。
第三，抓重點(diǎn)突破，重點(diǎn)破解張承地區(qū)新能源大規(guī)模開發(fā)、并網(wǎng)和消納難題。啟動(dòng)實(shí)施了張承新型電力系統(tǒng)科技創(chuàng)新示范工程。這7個(gè)子工程囊括了源網(wǎng)荷儲(chǔ)各個(gè)環(huán)節(jié)，也包括全自主可控，以及整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行運(yùn)營控制。
第四，抓迭代升級(jí)，即構(gòu)建閉環(huán)機(jī)制對(duì)新型電力系統(tǒng)進(jìn)行定期評(píng)估、滾動(dòng)優(yōu)化，協(xié)同攻關(guān)，動(dòng)態(tài)提升。新型電力系統(tǒng)沒有成熟的先例，必須通過過程管理，匯聚各方合力，持續(xù)迭代升級(jí)，不斷向預(yù)期目標(biāo)逼近。
近年來，國網(wǎng)冀北電力先后建成投運(yùn)當(dāng)時(shí)世界上規(guī)模最大的，集風(fēng)電、光伏發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)、智能輸電為一體的張北國家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程，建成了創(chuàng)造12項(xiàng)世界第一的張北±500千伏柔性直流電網(wǎng)示范工程，建成了我國首個(gè)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)營的冀北虛擬電廠示范工程。去年以來，國網(wǎng)冀北電力安排了365個(gè)科技研發(fā)和工程實(shí)踐項(xiàng)目，目前已經(jīng)階段性完成了55個(gè)，取得了初步成效。
國能新能源院：引領(lǐng)煤基CCUS技術(shù)創(chuàng)新
據(jù)預(yù)測，我國需要對(duì)總裝機(jī)容量約355吉瓦的煤電進(jìn)行碳捕集利用與封存（CCUS）改造，2030～2060年期間通過CCUS將實(shí)現(xiàn)累計(jì)減排190億噸二氧化碳。
國家能源集團(tuán)新能源技術(shù)研究院周密布局了CCUS技術(shù)研發(fā)，開發(fā)了規(guī)?；疾都夹g(shù)，捕集到的二氧化碳與新能源制備的綠氫結(jié)合，可支持解決低碳甲醇合成氣問題，為船運(yùn)和化工行業(yè)提供低碳動(dòng)力燃料和原料。
國能新能源院通過在礦區(qū)地表利用微藻固碳修復(fù)地表土壤，中淺層利用二氧化碳礦化固化生產(chǎn)重疊和滅火材料，深部地下用于煤層氣和封存，結(jié)合產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行了系統(tǒng)化全方面布局，助力推動(dòng)集團(tuán)煤電化運(yùn)產(chǎn)業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展。
國能新能源院研發(fā)團(tuán)隊(duì)自主開發(fā)形成了多種規(guī)模量級(jí)的碳捕集工藝包，從萬噸級(jí)、十萬噸級(jí)到百萬噸級(jí)，適用于低、中、高濃度碳源場景，服務(wù)于火力發(fā)電、煤化工、水泥、鋼鐵等行業(yè)。
研發(fā)團(tuán)隊(duì)攻克了高性能催化劑制備和兩段法工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了二氧化碳單程轉(zhuǎn)化效率40%，甲醇選擇性達(dá)96%。目前已開發(fā)出了萬噸級(jí)二氧化碳制綠色甲醇示范核心工藝包，正在開展10萬噸級(jí)項(xiàng)目可研。
國能新能源院開展了二氧化碳電催化制合成氣技術(shù)研究，突破了高性能電極制備與規(guī)范化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)中試規(guī)模化孵化與驗(yàn)證，為碳排放企業(yè)提供低碳清潔發(fā)展前沿技術(shù)；原創(chuàng)性提出了微藻生物固碳協(xié)同礦山水處理和生態(tài)修復(fù)技術(shù)，目前已經(jīng)掌握高寒、高鹽、高海拔地區(qū)屬地化、適應(yīng)性微藻的選育核心技術(shù)，開發(fā)了微藻生物固碳協(xié)同礦山水處理和礦區(qū)生態(tài)修復(fù)技術(shù)。2024年在內(nèi)蒙古呼倫貝爾雁寶地區(qū)也開展了全國首個(gè)低成本規(guī)?；⒃骞烫忌鷳B(tài)修復(fù)協(xié)同土壤重構(gòu)的示范項(xiàng)目。
2023年6月，在泰州電廠自主投產(chǎn)了亞洲最大、世界第三大的煤電CCUS示范項(xiàng)目（50萬噸）。中國計(jì)量科學(xué)研究院測試顯示，項(xiàng)目關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化率100%，脫碳總成本為208元/噸。整體達(dá)到了國際領(lǐng)先水平，至今已經(jīng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行近500天，是現(xiàn)階段碳捕集規(guī)模最大、綜合指標(biāo)最優(yōu)、消納利用最全、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間最長的煤電碳捕集工程。
中國綠發(fā)：跑出大基地建設(shè)“加速度”
中國綠發(fā)投資集團(tuán)有限公司（以下簡稱“中國綠發(fā)”）成立以來，積極履行央企責(zé)任，推進(jìn)央地合作。2023年，中國綠發(fā)在新疆獲得了總?cè)萘窟_(dá)1300萬千瓦的“沙戈荒”大型風(fēng)電光伏基地項(xiàng)目（以下簡稱“大基地”），目前600萬千瓦項(xiàng)目已并網(wǎng)運(yùn)營，創(chuàng)造了國內(nèi)單體容量最大的光伏項(xiàng)目并網(wǎng)紀(jì)錄。
立足產(chǎn)業(yè)協(xié)同，中國綠發(fā)系統(tǒng)制定援疆興疆的工作方案，組建了江蘇、內(nèi)蒙古、陜西、河北、青海五支建設(shè)美麗新疆先鋒隊(duì)，以產(chǎn)業(yè)協(xié)同打造新能源融合發(fā)展示范基地。在新疆開展自同步新能源友好并網(wǎng)光伏、鋰電池電容器現(xiàn)場實(shí)證應(yīng)用。
2023年8月29日，中國綠發(fā)新疆1300萬千瓦新能源項(xiàng)目開工建設(shè)，創(chuàng)下新能源建設(shè)史上同時(shí)開工規(guī)模的世界紀(jì)錄。一期項(xiàng)目投資超過400億元，集電線路總長5337千米。該項(xiàng)目建設(shè)克服了地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、沙漠缺水?dāng)嚯姟⒍臼┕るy度大、設(shè)備定制交貨工期短、運(yùn)輸路途遠(yuǎn)路況差、土建工程安裝立體交叉作業(yè)等重重困難。項(xiàng)目參與方創(chuàng)新設(shè)計(jì)施工方案，精心策劃施工組織，保障了工程建設(shè)的有序推進(jìn)。
今年5月，中國綠發(fā)在新疆的尼勒克、米東達(dá)坂城共有600萬千瓦項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。
中國綠發(fā)在新疆進(jìn)行新能源大基地建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)包括以下三點(diǎn)：
第一，產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展是大基地項(xiàng)目建設(shè)的重要路徑。新疆的旅游、風(fēng)光資源優(yōu)勢得天獨(dú)厚，在新疆開展基于新能源資源和文旅資源的共同開發(fā)，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)協(xié)同、優(yōu)勢互補(bǔ)。
第二，科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)是大基地項(xiàng)目建設(shè)的強(qiáng)大動(dòng)力。中國綠發(fā)應(yīng)用了“自同步電壓源逆變器+靜止同步機(jī)”替代傳統(tǒng)的調(diào)相機(jī)技術(shù)，為電網(wǎng)薄弱的地區(qū)新能源接入提供了“綠發(fā)”樣本。項(xiàng)目建設(shè)過程中積極采用先進(jìn)技術(shù)，提升發(fā)電轉(zhuǎn)換效率，通過選用異質(zhì)結(jié)、N型和P型光伏組件展開現(xiàn)場實(shí)證，為后續(xù)的大基地科學(xué)高效運(yùn)營夯實(shí)了基礎(chǔ)。
第三，精誠團(tuán)結(jié)奮斗是大基地項(xiàng)目建設(shè)的精神內(nèi)核。中國綠發(fā)將繼續(xù)弘揚(yáng)敢為人先的精神，發(fā)揚(yáng)團(tuán)結(jié)協(xié)作、踏實(shí)勤奮、努力克難的干勁，在新疆大地上書寫新的動(dòng)人篇章。
國網(wǎng)浙江電力員工利用“雙碳大腦”數(shù)字駕駛艙監(jiān)測分析碳排放數(shù)據(jù)。
國網(wǎng)浙江電力：以“3+1”框架破解“大受端、高負(fù)荷”難題
浙江是經(jīng)濟(jì)大省、能源小省，全省國內(nèi)生產(chǎn)總值和最高用電負(fù)荷分列國內(nèi)第四、第三位。浙江新型電力系統(tǒng)建設(shè)需要破解如下四大難題。
一是高比例外來電下大受端電網(wǎng)構(gòu)建問題。
二是高負(fù)荷增長下的保供和穩(wěn)價(jià)問題。近三年來，浙江全社會(huì)最高用電負(fù)荷最大缺口達(dá)到1000萬千瓦。
三是高互動(dòng)需求下電網(wǎng)數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型問題。浙江的分布式光伏發(fā)電裝機(jī)占比超80%，對(duì)配電網(wǎng)接納、感知、調(diào)控的能力要求越來越高。
四是新型電力系統(tǒng)體制配套問題。浙江電力市場注冊成員有13萬家，位居國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)首位，市場活躍，交易需求高。
結(jié)合浙江省情網(wǎng)情，國網(wǎng)浙江電力提出“三網(wǎng)一改”解決方案，即“3+1”框架。
一是構(gòu)建資源配置型堅(jiān)強(qiáng)主網(wǎng)。以大受端堅(jiān)強(qiáng)骨干網(wǎng)架為核心，增強(qiáng)“電能資源配置”和“調(diào)節(jié)能力配置”兩大功能，以創(chuàng)紀(jì)錄的速度投建了金塘，開工了甘浙兩大特高壓直流及配套送出工程，系統(tǒng)性優(yōu)化了全省500千伏、220千伏骨干網(wǎng)架。
二是構(gòu)建高效互動(dòng)新型配網(wǎng)。以建設(shè)現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)從單一供配電服務(wù)主體，向源網(wǎng)荷儲(chǔ)資源高效配置平臺(tái)轉(zhuǎn)變，在寧波建成了國家電網(wǎng)數(shù)字化配電網(wǎng)示范區(qū)，光儲(chǔ)充等新元素同圖納管準(zhǔn)確率達(dá)100%；在嘉興建成了全國首個(gè)源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化示范區(qū)，實(shí)現(xiàn)就地就近平衡消納。
三是構(gòu)建全域服務(wù)型數(shù)字電網(wǎng)，對(duì)內(nèi)基本建成了數(shù)字浙電底座，營配等數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率在99%以上；對(duì)外建成了浙江省能源大數(shù)據(jù)中心，推出“雙碳”智治平臺(tái)等產(chǎn)品，接入用能企業(yè)數(shù)據(jù)。
四是推動(dòng)政策、市場、管理等體制機(jī)制改革。建成全國唯一的國家綠色技術(shù)交易中心，共交易技術(shù)成果1562項(xiàng)、合同金額37.5億元，實(shí)現(xiàn)了綠色政策、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和公司成長的融合共進(jìn)。
實(shí)踐證明，“3+1”框架很好地突出了電網(wǎng)在新型電力系統(tǒng)建設(shè)過程中的引領(lǐng)作用，對(duì)于省域新型電力系統(tǒng)建設(shè)具有推廣意義。
國網(wǎng)新疆電力：打造南疆新型電力系統(tǒng)示范區(qū)
新疆是“一帶一路”絲綢之路經(jīng)濟(jì)核心區(qū)和國家確定的“三基地一通道”。新疆一盤棋，南疆是棋眼，推動(dòng)南疆新型電力系統(tǒng)示范區(qū)建設(shè)是能源電力行業(yè)落實(shí)援疆工作的重要內(nèi)容，國家電網(wǎng)公司對(duì)此高度重視。
南疆地處天山以南、昆侖山以北，總面積108萬平方千米，大約相當(dāng)于全國總面積的十分之一。全疆的光伏資源約42億千瓦，南疆的光伏資源約占全疆一半，接近21億千瓦。
南疆地廣人稀，異常天氣頻繁，容易引發(fā)電網(wǎng)連鎖故障，造成大面積停電，主網(wǎng)架目前的支撐能力不足，空心化問題非常突出，保障電力供應(yīng)和外送能力均面臨嚴(yán)峻形勢。為此，國網(wǎng)新疆電力采取了如下舉措。
一是建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)骨干網(wǎng)架，構(gòu)建清潔能源發(fā)展新高速。按照建設(shè)交流電網(wǎng)保內(nèi)供、加強(qiáng)聯(lián)絡(luò)互濟(jì)強(qiáng)外送的思路，支撐南疆四個(gè)千萬千瓦級(jí)“沙戈荒”風(fēng)電光伏大基地的送出。
二是發(fā)揮清潔能源富集優(yōu)勢，借助可再生能源促發(fā)展。創(chuàng)新探索巴州開都河流域百分之百大型清潔能源基地開發(fā)，通過“新能源多能互補(bǔ)”，為大型風(fēng)光基地開發(fā)提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ?。結(jié)合南疆光伏治沙戰(zhàn)略，在若羌地區(qū)研究示范低壓柔直新能源匯集送出方案。
三是用足用好新技術(shù)裝備，推進(jìn)源網(wǎng)友好協(xié)同助發(fā)展。發(fā)揮與國家能源集團(tuán)協(xié)同合作的優(yōu)勢，在巴州開都河流域創(chuàng)新試點(diǎn)常規(guī)老水電機(jī)組改調(diào)相機(jī)提高電壓支撐，在南疆南緣“沙戈荒”大基地，綜合采用“新能源+分布式調(diào)相機(jī)+儲(chǔ)能”、“光伏+光熱+抽蓄+儲(chǔ)能多能互補(bǔ)一體化”、和斜坡式重力儲(chǔ)能技術(shù)，推進(jìn)新能源與電網(wǎng)協(xié)同友好發(fā)展。
四是強(qiáng)化源網(wǎng)荷協(xié)調(diào)互動(dòng)，助力用能清潔低碳轉(zhuǎn)型。示范建設(shè)智能微電網(wǎng)，以構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能作為微電網(wǎng)運(yùn)行支撐調(diào)節(jié)，光伏、小水電作為微電網(wǎng)的電源，打造智能微電網(wǎng)工程示范。
五是加速氫能利用。按照“電-氫-電”調(diào)峰、綠氫與化工耦合、氫能外送三大方向，規(guī)劃多能互補(bǔ)、綠電制氫。
六是建設(shè)智慧調(diào)度系統(tǒng)，構(gòu)建南疆電網(wǎng)智能駕駛艙。建設(shè)智慧調(diào)度控制系統(tǒng)，為系統(tǒng)中各要素可觀測可預(yù)測提供技術(shù)，支撐系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，全面支撐南疆新型電力系統(tǒng)建設(shè)。
深圳電網(wǎng)：建設(shè)“六高”城市新型電力系統(tǒng)示范樣板
深圳電網(wǎng)在推進(jìn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)過程中需要解決以下六個(gè)難題：如何滿足高綠電需求？如何突破超高負(fù)荷密度電網(wǎng)發(fā)展難題？如何更好實(shí)現(xiàn)電能經(jīng)濟(jì)供應(yīng)？如何保障高品質(zhì)供電？如何加快實(shí)現(xiàn)電碳轉(zhuǎn)型？如何高效協(xié)同新型負(fù)荷資源？
南方電網(wǎng)深圳供電局重點(diǎn)從六個(gè)方面發(fā)力，努力建成具有“六高”（高比例清潔電力供給、高可靠電網(wǎng)、高效率運(yùn)營、高品質(zhì)用電、高效電碳資源配置、源網(wǎng)荷儲(chǔ)高度靈活互動(dòng)）特征的現(xiàn)代化城市新型電力系統(tǒng)示范樣板。
一是推動(dòng)清潔能源低碳能源供給，積極引入?yún)^(qū)外清潔電力，同時(shí)做好本地清潔能源的建設(shè)和消納。
二是構(gòu)建柔性靈活的物理電網(wǎng)，持續(xù)優(yōu)化加強(qiáng)主網(wǎng)架，依托柔性直流技術(shù)重構(gòu)城市電網(wǎng)，夯實(shí)電力系統(tǒng)穩(wěn)定的物理基礎(chǔ)。
三是打造數(shù)字電網(wǎng)關(guān)鍵載體。上線生產(chǎn)運(yùn)行指揮智慧系統(tǒng)，設(shè)備巡視效率提升90%，應(yīng)急處置時(shí)間縮短1小時(shí)以上，現(xiàn)階段人工操作數(shù)量下降15%，人工現(xiàn)場巡視數(shù)量下降27%。
配電網(wǎng)自動(dòng)化有效覆蓋率及自愈覆蓋率達(dá)到雙百分之百，故障平均停電時(shí)間縮短至110秒，相較于人工復(fù)電平均用時(shí)減少98%。
四是打造高品質(zhì)供電保障示范。率先建成10個(gè)高品質(zhì)供電引領(lǐng)區(qū)，推動(dòng)該區(qū)域配電網(wǎng)自愈線路、低壓快速服電接入方式、智能配電房、電能質(zhì)量監(jiān)測、不停電作業(yè)技術(shù)，以及新一代智能量測體系的全面應(yīng)用。大部分區(qū)域的客戶平均停電時(shí)間已縮短至0分鐘。
五是打造電碳資源配置平臺(tái)，打造電碳運(yùn)營服務(wù)平臺(tái)。建成電碳運(yùn)營服務(wù)平臺(tái)，打造碳普惠應(yīng)用。以企業(yè)用電數(shù)據(jù)為核心開發(fā)電碳查應(yīng)用，為企業(yè)提供碳排總量分析、配額預(yù)警、碳排強(qiáng)度計(jì)劃與對(duì)標(biāo)、電價(jià)分析計(jì)算與對(duì)標(biāo)等服務(wù)。
六是深化網(wǎng)荷互動(dòng)平臺(tái)應(yīng)用。政企合作成立國內(nèi)首家政府授牌的虛擬電廠管理中心，實(shí)現(xiàn)實(shí)體化、市場化，常態(tài)化“三化”運(yùn)作。投運(yùn)車網(wǎng)雙向互動(dòng)九項(xiàng)示范工程，實(shí)施大規(guī)模車網(wǎng)互動(dòng)
應(yīng)用。
