7月底,國家發(fā)展改革委等三部門聯(lián)合發(fā)布《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動方案(2024~2027年)》,部署開展9項專項行動,配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展是其中一項。方案提出組織編制建設(shè)改造實施方案、健全配電網(wǎng)全過程管理等措施,推動配電網(wǎng)與源、荷、儲的協(xié)調(diào)發(fā)展。
供電員工在薊州區(qū)邦均鎮(zhèn)大街村協(xié)助檢查100千瓦級光伏電站運行情況。李津 攝
天津近年來加快落實“雙碳”目標(biāo),推進(jìn)綠色低碳發(fā)展。國網(wǎng)天津市電力公司服務(wù)天津綠色低碳轉(zhuǎn)型,結(jié)合天津電網(wǎng)發(fā)展特點夯實配電網(wǎng)數(shù)字化基礎(chǔ),加強源網(wǎng)荷儲協(xié)同互動,打造適用于園區(qū)、城市、鄉(xiāng)村等多場景的數(shù)字化配電網(wǎng)示范標(biāo)桿,為推動配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展作出有益探索。
中新天津生態(tài)城“雪花網(wǎng)” 服務(wù)國家綠色發(fā)展示范區(qū)建設(shè)
9月中旬,位于天津濱海新區(qū)的中新天津生態(tài)城南島集中式光伏配套電網(wǎng)工程可研編制工作啟動。該工程建成后,年均發(fā)電量可達(dá)1280萬千瓦時,每年可減少消耗標(biāo)準(zhǔn)煤4200噸,減排二氧化碳11600噸。“該工程需要的接入點正好與‘雪花網(wǎng)’增設(shè)電源點重合,在為生態(tài)城南島區(qū)域企業(yè)提供更堅強、易拓展、網(wǎng)格化的能源配置平臺的同時,也能幫企業(yè)節(jié)省不少接電成本。”天津濱海供電公司發(fā)展部電網(wǎng)規(guī)劃管理專責(zé)劉兆陽介紹。
作為中國、新加坡兩國政府間重要的戰(zhàn)略性合作項目,多年來中新天津生態(tài)城成為綠色發(fā)展的典范,創(chuàng)造了很多可復(fù)制、可推廣的經(jīng)驗,其中離不開“雪花網(wǎng)”的助力。
“雪花網(wǎng)”是國網(wǎng)天津電力在單環(huán)網(wǎng)、雙環(huán)網(wǎng)等基礎(chǔ)上,依托現(xiàn)有線路形成10千伏配電饋線集群,發(fā)揮電網(wǎng)集群效益,優(yōu)化區(qū)域負(fù)荷分配,打造的具有全自主知識產(chǎn)權(quán)的電力網(wǎng)架。相比傳統(tǒng)10千伏電網(wǎng),“雪花網(wǎng)”實現(xiàn)了覆蓋范圍與客戶接電需求范圍的高度重合,使區(qū)域內(nèi)供電可靠率提升至99.99965%。
8月底,國家發(fā)展改革委印發(fā)《中新天津生態(tài)城建設(shè)國家綠色發(fā)展示范區(qū)實施方案(2024~2035年)》,要求生態(tài)城推動綠色低碳能源轉(zhuǎn)型,全面提升能源利用效率,大力發(fā)展非化石能源,加強綜合能源管理,積極推廣綠電應(yīng)用。
濱海供電公司落實方案要求,推出支撐中新天津生態(tài)城綠色低碳、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、能源轉(zhuǎn)型、科技創(chuàng)新以及機(jī)制體制構(gòu)建等的6方面16項具體舉措,圍繞建設(shè)國際領(lǐng)先型城市配電網(wǎng)、服務(wù)區(qū)域大項目用電需求等方面制訂20項任務(wù)清單。“‘雪花網(wǎng)’是天津數(shù)字化配電網(wǎng)的標(biāo)桿,一、二期已全部建成,三期項目已開始抓緊建設(shè),預(yù)計2025年將全部完成,實現(xiàn)生態(tài)城核心區(qū)10千伏‘雪花網(wǎng)’全覆蓋,助力生態(tài)城建設(shè)國家綠色發(fā)展示范區(qū)。”劉兆陽介紹。
如今,中新天津生態(tài)城惠風(fēng)溪智慧能源小鎮(zhèn)“綠意”盎然。國網(wǎng)天津電力在這里試點建設(shè)的“零能耗小屋”里,一條語音指令便能控制家中電器,屋頂光伏板更是使其實現(xiàn)了能源的自給自足;甘露溪公園風(fēng)光宜人,智能座椅靠光伏供能,智慧路燈提供照明。
國網(wǎng)天津電力將持續(xù)推廣綠電應(yīng)用,在中新天津生態(tài)城建設(shè)綠色電力應(yīng)用示范區(qū),推動綠電供應(yīng)和本地消納,探索開展工業(yè)綠色低碳微電網(wǎng)建設(shè),加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。不遠(yuǎn)的將來,綠色能源將在這里實現(xiàn)100%消納。
中心城區(qū)配電網(wǎng) “在線調(diào)控+柔直互聯(lián)”
在分布式光伏設(shè)備廣泛并網(wǎng)、新能源汽車下鄉(xiāng)的背景下,分布式光伏、充電樁、新型儲能等并網(wǎng)新要素越來越多,給配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來考驗。天津城南供電公司以津南區(qū)八里臺鎮(zhèn)西小站村為試點,建設(shè)了“光儲充柔直”柔性互聯(lián)交直流微網(wǎng)系統(tǒng),探索配電網(wǎng)新要素管理模式。
“針對分布式光伏設(shè)備、充電樁和儲能設(shè)施,我們通過安裝光伏并網(wǎng)斷路器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、功率控制模塊等,實現(xiàn)對新要素出力的在線調(diào)控。”小站供電服務(wù)中心網(wǎng)格經(jīng)理申南軒介紹,“以充電樁為例,當(dāng)我們監(jiān)測到變壓器負(fù)載率過高時,通過臺區(qū)智能終端向充電樁下發(fā)指令,通過功率控制模塊實時降低充電樁輸出功率,從而實現(xiàn)對充電樁的柔性調(diào)控。”
有了這樣的柔性調(diào)控策略,不需要對小區(qū)配電設(shè)備進(jìn)行改造,“光儲充柔直”柔性互聯(lián)交直流微網(wǎng)系統(tǒng)就能根據(jù)居民、充電樁的負(fù)荷分布和臺區(qū)負(fù)載情況自動完成不同臺區(qū)間的負(fù)荷無感知轉(zhuǎn)移,既滿足了居民的充電需求,又避免了集中充電對電網(wǎng)設(shè)備的沖擊。系統(tǒng)自應(yīng)用以來,已惠及小區(qū)1539戶居民。
充電樁等新要素實現(xiàn)了獨立調(diào)控,城南供電公司還通過建設(shè)柔性互聯(lián)單元和750伏直流線路實現(xiàn)了不同臺區(qū)之間的柔性互聯(lián)。在“光儲充柔直”柔性互聯(lián)交直流微網(wǎng)系統(tǒng)中,4個臺區(qū)通過直流線路互聯(lián),可以共享彼此的容量,實現(xiàn)配電變壓器動態(tài)增容、負(fù)載均衡的目標(biāo)。“比如某臺區(qū)光伏出力過大,出現(xiàn)了反向重過載的情況,如果沒有交直流的互聯(lián),我們只能盡可能降低光伏出力。而有了互聯(lián)單元和直流電網(wǎng)后,我們可以借助這個通道將該臺區(qū)的光伏出力轉(zhuǎn)移到其他臺區(qū),實現(xiàn)‘1個臺區(qū)多個幫’。”申南軒說。
“光儲充柔直”柔性互聯(lián)交直流微網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè),使天津中心城區(qū)示范區(qū)內(nèi)的分布式電源可調(diào)比例達(dá)到72%,并形成新型儲能參與配電網(wǎng)協(xié)同機(jī)制,實現(xiàn)了分布式光伏、充電樁、儲能等配電網(wǎng)新要素在線調(diào)控和數(shù)據(jù)互聯(lián)互通,大幅提升了源網(wǎng)荷儲協(xié)同互動水平。
高承載力新型配電網(wǎng) 助力分布式光伏并網(wǎng)消納
在位于天津山區(qū)的薊州供電公司新型電力系統(tǒng)中心,大屏幕上每天都實時顯示著薊州全域的新能源并網(wǎng)點位,供電員工密切監(jiān)控,隨時掌握光伏發(fā)電量和儲能充放電量的變化情況。
“新型電力系統(tǒng)中心以全國首個實用化、規(guī)?;脑淳W(wǎng)荷儲一體管控平臺為底座,動態(tài)監(jiān)測新能源電源運行情況,以數(shù)字化手段推動新能源‘能并盡并、能消盡消’。”薊州供電公司運檢部副主任張金虎介紹。
該中心具有源網(wǎng)荷儲充協(xié)同管理、輸變配全要素巡查、柔性應(yīng)急資源聚合等功能,統(tǒng)籌各類電力資源,實現(xiàn)資源可觀、可測、可調(diào)、可控,同時應(yīng)用“立體巡檢+集中監(jiān)控”智能聯(lián)合巡檢體系,將無人機(jī)巡檢與平臺決策實時同步,智能識別巡檢圖像,及時發(fā)現(xiàn)、分析并消除隱患,大幅提升了缺陷、隱患發(fā)現(xiàn)率。
2023年12月,以國家電網(wǎng)有限公司首批新型配電網(wǎng)綜合示范為契機(jī),國網(wǎng)天津電力在薊州地區(qū)啟動建設(shè)高承載力新型配電網(wǎng),踐行綠水青山就是金山銀山理念,助推農(nóng)村能源革命。
在薊州區(qū)官莊鎮(zhèn)塔院村和馬伸橋鎮(zhèn)伯王莊村,國網(wǎng)天津電力實施“村域自治、縣域半自治”高承載力新型配電網(wǎng)示范項目,打造山區(qū)鄉(xiāng)村分布式光伏發(fā)電高效、靈活消納的樣本。“現(xiàn)在分布式光伏用戶每戶年收益能有1.2萬元,好多原來沒下決心的村民紛紛開始申請安裝光伏設(shè)備。”塔院村黨支部書記、村委會主任郭長友說。高承載力新型配電網(wǎng)可實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲一體化,在促進(jìn)電力供需平衡的同時,通過儲能裝置促進(jìn)清潔電能消納,推動能源消費綠色化、低碳化。
今年4月,位于薊州區(qū)盤山風(fēng)景區(qū)的盤山供電服務(wù)中心被國網(wǎng)天津電力升級為天津市首座景區(qū)“站所合一”一站式服務(wù)中心。該中心建設(shè)的車網(wǎng)互動充電樁能同時服務(wù)30輛新能源汽車超快速充電。該中心應(yīng)用大規(guī)模新能源汽車配電網(wǎng)友好接入與充放電智能控制技術(shù),釋放靈活資源的調(diào)節(jié)能力。該中心副主任蘇朝陽介紹:“中心未來還將根據(jù)不同區(qū)域的交通需求及新能源汽車使用情況,建設(shè)布局均衡、智能高效的充電基礎(chǔ)設(shè)施體系,消納更多新能源電量。”(王朝陽 李婷 李釗 馬昕宇)
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