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數字電網: 新能源的“最佳拍檔”

發布日期: 2021-06-03 信息來源:欧宝体育

    “十四五”和“十五五”期(qi)間,中國南方(fang)電網有限責任公司(以下簡稱南方(fang)電網)將(jiang)推動(dong)南方(fang)5省區區域分別新(xin)增1億千(qian)瓦風光新(xin)能源裝機(ji)容(rong)量,新(xin)能源裝機(ji)容(rong)量將(jiang)從目前的0.5億千(qian)瓦增加(jia)到2030年(nian)的2.5億千(qian)瓦,支撐提前實(shi)現碳達峰。

   在我國(guo)推(tui)進碳(tan)達峰、碳(tan)中和的(de)大背景下(xia),“主力(li)(li)軍”電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)行業將(jiang)(jiang)如何(he)構(gou)建以新(xin)能源(yuan)為(wei)(wei)主體(ti)(ti)的(de)新(xin)型(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)系統(tong),實現(xian)能源(yuan)轉型(xing)呢?“數字(zi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網將(jiang)(jiang)成為(wei)(wei)承載新(xin)型(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)系統(tong)的(de)最(zui)佳形態。”5月28日(ri)(ri),南(nan)方(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網能源(yuan)發(fa)展研究院有限責任公司黨(dang)委(wei)書(shu)記、董事長吳寶英(ying)說(shuo),近日(ri)(ri),南(nan)方(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網發(fa)布《數字(zi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網推(tui)動構(gou)建以新(xin)能源(yuan)為(wei)(wei)主體(ti)(ti)的(de)新(xin)型(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)系統(tong)白(bai)皮書(shu)》(以下(xia)簡稱白(bai)皮書(shu)),提出將(jiang)(jiang)依托數字(zi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網建設(she),多措并(bing)舉構(gou)建以新(xin)能源(yuan)為(wei)(wei)主體(ti)(ti)的(de)新(xin)型(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)系統(tong),服務(wu)碳(tan)達峰、碳(tan)中和戰(zhan)略目標實現(xian)。

   為(wei)高效消納新(xin)能源(yuan)提供“核心算法”

   數(shu)據顯示,2020年我國能源(yuan)消費(fei)產(chan)生的(de)(de)二氧(yang)化碳(tan)排放(fang)占總排放(fang)量的(de)(de)88%左(zuo)右(you),而電力(li)行(xing)業占能源(yuan)行(xing)業二氧(yang)化碳(tan)排放(fang)總量的(de)(de)42.5%左(zuo)右(you)。

   作為我(wo)國碳排放占比最大(da)的(de)單一行業,電力的(de)碳達峰、碳中和進度將直(zhi)接(jie)影響“雙碳”目標(biao)實(shi)現的(de)進程。

   因(yin)此(ci),我國(guo)提(ti)(ti)出深化(hua)電力體(ti)制改革,構建以(yi)新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)為主體(ti)的(de)新(xin)型電力系統。此(ci)目標的(de)提(ti)(ti)出,也與我國(guo)的(de)能(neng)源(yuan)(yuan)結構密切相(xiang)關(guan)。我國(guo)可再生能(neng)源(yuan)(yuan)尤其是(shi)風、光等新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)發展潛力巨(ju)大。近年來,我國(guo)陸上(shang)風電、光伏發電裝機規模均位列世(shi)界(jie)第(di)一,海上(shang)風電居(ju)世(shi)界(jie)第(di)二,帶動了(le)新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)技術(shu)和產業快速(su)發展。

   “構建以(yi)新(xin)能源為主體的新(xin)型電力系(xi)統是(shi)一場硬仗,面臨的挑(tiao)戰主要是(shi)解決‘清潔、可靠、經濟’三者之間(jian)的矛盾。”吳寶英說。

   數字電(dian)(dian)網(wang)是新型電(dian)(dian)力系統的(de)(de)核心。2019年,南方電(dian)(dian)網(wang)研究提出數字電(dian)(dian)網(wang)建設(she)的(de)(de)戰略部(bu)署。依(yi)托強大的(de)(de)“電(dian)(dian)力+算(suan)力”,實現(xian)了對用電(dian)(dian)負荷(he)、電(dian)(dian)量數據(ju)的(de)(de)精準(zhun)“預測”,這給廣東、廣西、云(yun)南、貴州(zhou)、海南5省區的(de)(de)清潔能源消(xiao)納和消(xiao)費(fei)按(an)下(xia)了“快(kuai)進鍵”。2020年底,5省區非化(hua)石能源裝機和電(dian)(dian)量占(zhan)比(bi)分別(bie)達(da)到56%和53%,居世界(jie)前(qian)列,風電(dian)(dian)、光伏發電(dian)(dian)利用率均達(da)99.7%,區域能源結(jie)構轉(zhuan)型成(cheng)效顯著。

   面對我國碳(tan)達峰、碳(tan)中和(he)的目標,南方電網將加(jia)快建設數字電網,加(jia)速電網管(guan)理數字化轉型,加(jia)大(da)5G基站、物聯網、電動汽(qi)車充電樁等(deng)新型基礎設施(shi)建設配(pei)套投入;對接國家工業互聯網和(he)數字政(zheng)府,推動能源生態系統(tong)利益相關方開放合作、互利共(gong)生、協作創新。

   “在(zai)能源(yuan)生產(chan)環節,數(shu)字技術將支撐電力(li)系統(tong)擁有(you)更加(jia)敏銳(rui)的(de)‘五官’和(he)更加(jia)聰(cong)明(ming)的(de)‘大腦(nao)’,大幅提升(sheng)新(xin)(xin)能源(yuan)的(de)‘可觀、可測、可控’水(shui)平(ping),支持千萬臺級新(xin)(xin)能源(yuan)設備作(zuo)為(wei)主力(li)電源(yuan)參與(yu)電力(li)系統(tong)調控過程,這將為(wei)新(xin)(xin)型電力(li)系統(tong)充分消納新(xin)(xin)能源(yuan)、確保安全運(yun)行和(he)清潔(jie)低碳奠(dian)定關鍵(jian)基(ji)礎(chu)。”南(nan)方電網數(shu)字電網研究院(yuan)有(you)限公司黨委副書記、董事、總經理李鵬說。

   支(zhi)持(chi)新能源(yuan)發電(dian)設備成為(wei)主力電(dian)源(yuan)

   截至4月15日晚(wan),我國第四大(da)水電站烏東(dong)德(de)水電站累計發電達200億(yi)度(du)。南方電網通過世界首(shou)個特(te)高(gao)壓(ya)柔性直流(liu)工(gong)程——烏東(dong)德(de)電站送電廣(guang)(guang)東(dong)廣(guang)(guang)西特(te)高(gao)壓(ya)多端柔性直流(liu)示范工(gong)程,已累計把其(qi)中140億(yi)度(du)電送往粵(yue)港澳大(da)灣區,相當于(yu)為(wei)廣(guang)(guang)東(dong)減(jian)少二氧化碳排(pai)放456萬噸(dun)。

   烏東(dong)德(de)水電(dian)(dian)站是實(shi)施“西電(dian)(dian)東(dong)送”的(de)國家重大(da)工程。目前,南(nan)方電(dian)(dian)網西電(dian)(dian)東(dong)送已形成(cheng)“八交十一(yi)直”輸電(dian)(dian)大(da)通道(dao),送電(dian)(dian)規(gui)模超5800萬千瓦(wa)(wa),年送電(dian)(dian)量超2300億千瓦(wa)(wa)時,其中清(qing)潔能源占比超過80%,已擁有自主化的(de)大(da)容量特(te)高壓(ya)多端(duan)柔性直流(liu)(liu)輸電(dian)(dian)技(ji)術(shu),在大(da)型交直流(liu)(liu)電(dian)(dian)網規(gui)劃(hua)、建設和運行(xing)技(ji)術(shu)與實(shi)踐方面處(chu)于領(ling)先地位。

   在新(xin)(xin)(xin)型(xing)電(dian)(dian)(dian)力系統中,電(dian)(dian)(dian)網(wang)作為消(xiao)納高比例新(xin)(xin)(xin)能(neng)源(yuan)的核心樞紐(niu)作用更(geng)加顯著。“跨省區主干電(dian)(dian)(dian)網(wang)+中小型(xing)區域電(dian)(dian)(dian)網(wang)+配網(wang)及微網(wang)”的柔性(xing)互聯(lian)形態和數字化調控(kong)技(ji)術將(jiang)使電(dian)(dian)(dian)網(wang)更(geng)加靈活可控(kong),實現新(xin)(xin)(xin)能(neng)源(yuan)按資源(yuan)稟賦因地制宜廣泛(fan)接入。新(xin)(xin)(xin)能(neng)源(yuan)+儲能(neng)、新(xin)(xin)(xin)能(neng)源(yuan)+負荷(he)+儲能(neng)等多元協調開發新(xin)(xin)(xin)模式也將(jiang)不斷涌現。

   白皮書提(ti)出,南(nan)方電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)將支持新能源(yuan)發電(dian)(dian)(dian)(dian)設(she)(she)備(bei)作為主力(li)(li)電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)參與電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)系統(tong)調控過程。“我(wo)們還將持續(xu)利用(yong)數字(zi)技術構建堅強(qiang)主網(wang)(wang)架和柔性(xing)配(pei)網(wang)(wang);統(tong)籌利用(yong)風電(dian)(dian)(dian)(dian)、光伏(fu)、生物(wu)質等(deng)區域分布式(shi)能源(yuan)資源(yuan),因地制宜建設(she)(she)交直流(liu)混合(he)配(pei)電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)和智能微電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang),持續(xu)加強(qiang)配(pei)電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)數字(zi)化(hua)和柔性(xing)化(hua)水平(ping),提(ti)升對(dui)分布式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)的承(cheng)載力(li)(li)。”南(nan)方電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)首席技術專家,南(nan)方電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)科學研究院(yuan)有限責任公司黨委書記、董(dong)事長饒宏說。

   饒宏指出(chu),與傳統(tong)電(dian)(dian)力(li)系統(tong)相比(bi),新型電(dian)(dian)力(li)系統(tong)首先面臨的是大規模(mo)新能源發電(dian)(dian)如(ru)何(he)高(gao)效并網與消(xiao)納、系統(tong)各環(huan)節效率如(ru)何(he)提升(sheng)降低供電(dian)(dian)成(cheng)本等重大技術難題。

   對此(ci),南方電(dian)(dian)(dian)網提出(chu)大(da)力實(shi)(shi)施創(chuang)新(xin)驅動(dong)戰略,增強構建(jian)新(xin)型電(dian)(dian)(dian)力系(xi)(xi)統(tong)的科技支(zhi)撐力和(he)產(chan)業(ye)帶動(dong)力。包(bao)括開展(zhan)新(xin)型電(dian)(dian)(dian)力系(xi)(xi)統(tong)運行(xing)機理與(yu)發(fa)(fa)展(zhan)形態等基礎研究,在新(xin)能源發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)大(da)規模(mo)并(bing)網消納(na)、數字電(dian)(dian)(dian)網、電(dian)(dian)(dian)力專用芯片等方面實(shi)(shi)現(xian)突破,建(jian)設支(zhi)撐新(xin)型電(dian)(dian)(dian)力系(xi)(xi)統(tong)國家級創(chuang)新(xin)平臺(tai),形成(cheng)具有我國自主(zhu)(zhu)知識產(chan)權的新(xin)型電(dian)(dian)(dian)力系(xi)(xi)統(tong)關鍵技術(shu)和(he)標(biao)準體系(xi)(xi)。加(jia)快實(shi)(shi)現(xian)關鍵領(ling)域核(he)心技術(shu)獨立自主(zhu)(zhu)和(he)升(sheng)級換(huan)代(dai),促進形成(cheng)完(wan)整且具備國際一流水(shui)平的電(dian)(dian)(dian)力產(chan)業(ye)鏈。

   大(da)數據(ju)技術(shu)助用戶挖掘(jue)節能(neng)潛力

   “不僅辦(ban)電可以‘刷(shua)臉’,就連停電時,都能在App上看到‘搶修小哥(ge)’飛奔而(er)來的軌(gui)跡。”廣州(zhou)市民盧先生通(tong)過“南網在線(xian)”App報裝90千伏(fu)安的制造業普通(tong)工業用電,從提出申請到完成接電,僅用了(le)一天半時間。

   “十三五(wu)”期間(jian),南(nan)(nan)方電(dian)網利用新一代數字化技(ji)術,通(tong)過大力實施“5G+智能電(dian)網”建設(she),實現(xian)了對電(dian)網海量終端設(she)備的(de)實時管理,建成了深圳福田、廣州中新知識城(cheng)、珠海橫琴等高可靠性配電(dian)網示范區。同時,南(nan)(nan)方區域(yu)電(dian)力市場建設(she)走在全國前(qian)列(lie),電(dian)力現(xian)貨市場和區域(yu)調(diao)頻輔(fu)助(zhu)服(fu)務(wu)市場在全國率(lv)先進行(xing)了結算試運行(xing)。

   記者從白(bai)皮書中還看(kan)到,南(nan)方電網(wang)將以數字技術助推(tui)能源消(xiao)費革命,推(tui)動綠色生產生活方式(shi)廣泛(fan)形成。

   “我們將利用(yong)數字技(ji)術構建適應新(xin)型電(dian)力系統的現代供電(dian)服(fu)(fu)務體系,提高服(fu)(fu)務效率和(he)客戶體驗,支撐業(ye)務創新(xin),幫(bang)助用(yong)戶不(bu)斷(duan)釋(shi)放需求(qiu)潛能;通過物(wu)聯網和(he)區(qu)塊鏈技(ji)術聚合海量用(yong)戶側(ce)可調節資源(yuan),大力建設虛擬電(dian)廠(chang),引導用(yong)戶合理用(yong)電(dian),促進發(fa)電(dian)側(ce)與負荷側(ce)雙向互動。”饒宏說。

   近(jin)日,南(nan)方區域首次可再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)電(dian)力消納(na)(na)量(liang)交(jiao)易(yi)開市。南(nan)方電(dian)網貴州(zhou)電(dian)網公司掛牌交(jiao)易(yi)風能(neng)、太陽能(neng)、生(sheng)物質能(neng)非水可再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)消納(na)(na)量(liang),交(jiao)易(yi)雙方成功達成可再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)消納(na)(na)量(liang)憑證(zheng)2716個,折合可再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)消納(na)(na)電(dian)量(liang)271.6萬千瓦時。

   “集中的(de)平臺、標(biao)準化的(de)標(biao)的(de),不僅讓交易更方便,同(tong)時也為我們售(shou)電公司助力國家完(wan)成碳達峰、碳中和目標(biao)提供了新途徑。”廣(guang)東粵電電力銷(xiao)售(shou)有(you)限(xian)公司珠三角區域總監李(li)浩宇(yu)表示。

   加快建(jian)設南(nan)(nan)方區(qu)域統一(yi)電(dian)力(li)(li)市(shi)場(chang),豐(feng)富電(dian)力(li)(li)市(shi)場(chang)交易品(pin)種(zhong),探索靈活多樣的(de)市(shi)場(chang)化需求(qiu)響(xiang)應交易模式(shi),將是南(nan)(nan)方電(dian)網構建(jian)新型電(dian)力(li)(li)系統的(de)內容(rong)之一(yi)。此外(wai),南(nan)(nan)方電(dian)網還將通(tong)過大(da)數據技術輔助用戶挖(wa)掘節能潛力(li)(li),促(cu)進能源消費從單一(yi)、被動(dong)、通(tong)用化的(de)利用模式(shi)向融合(he)(he)多種(zhong)需求(qiu)、主動(dong)參與(yu)、定制化的(de)高效利用模式(shi)轉變,推動(dong)電(dian)動(dong)汽車、電(dian)能替代(dai)、節能減排(pai)、綜(zong)合(he)(he)能源服務的(de)發展。

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