建設以新能源為主體的新型電力系統是南方電網服務國家“2030年碳達峰、2060年碳中和”目標要求的重要舉措。南方電網廣東東莞供電局積極響應號召,依托中壓柔直、交直流互聯、全域物聯網等技術,在全電壓等級柔直技術應用示范、探索新型電力系統新業態、數字電網全景可視標桿示范等方面進行了積極的嘗試和實踐,發力建設綠色高效、柔性開放、數字賦能的新型電力系統,推動能源供給側清潔替代、能源需求側電能替代,打造服務雙碳目標的“城市-園區-社區”三級減碳電網樣本,推動東莞以“盡早達峰、深度脫碳、全面中和”三個階段部署實現碳中和,助力東莞市碳排放達峰、中和走在全省前列,助力國家實現“雙碳”目標。
打造全電壓等級柔直技術應用示范
作為新一代直流輸電技術,柔性直流輸電技術由于其具有快速靈活的可控性、適應性、不會換相失敗的特點,在新能源并網方面有很大優勢。通過構建柔性直流電網,可實現新能源和抽水蓄能互補,減小間歇性能源對交流電網的擾動沖擊,實現新能源的“友好接入”。大灣區南通道直流背靠背工程的建設將進一步推動柔性直流輸電技術的發展,為風電、光伏等新能源并網提供基礎。
大灣區南通道直流背靠背工程正加緊建設 陳振良攝
據東莞供電局項目管理中心的潘維介紹,隨著網架的復雜化,發生大面積停電事故的風險加大,因此柔性直流背靠背工程就應運而生了。作為廣東電網目標網架重點工程的南通道直流背靠背工程,投產后將可解決廣東電網短路電流超標和大面積停電的兩大安全隱患。作為廣東電網東西分區異步聯網的重要通道,該站又猶如“電力動脈”,不斷為粵港澳大灣區發展注入綠色動力,工程預計于2022年5月投產。
新型電力系統具有高比例可再生能源、高比例電力電子裝備等特點。隨著我國分布式可再生能源的迅猛發展、廣義直流負荷的快速增長,為解決源、荷接入變換環節多,系統綜合能效低等問題,由廣東電網公司牽頭組建團隊承擔了國家重點研發計劃“交直流混合的分布式可再生能源關鍵技術、核心裝備和工程示范研究”項目。
據東莞供電局生產技術部的趙樹宏介紹,項目在東莞建設了多個典型用能場景示范工程,覆蓋多類型分布式可再生能源。該項目課題的規劃設計、設備研制、工程建設及運行管理的研究和方法具有可推廣性和復制性,為交直流混合配網建設提供了關鍵技術和成套解決方案。同時,示范工程的建成將推動交直流混合配用電技術廣泛應用及更多工程落地。
探索新型電力系統新業態
據介紹,東莞供電局正在全力打造具備“優質電力、數字電網、能源生態”三大顯著特征的松山湖智慧能源生態系統示范區,這里將被打造成未來電網、理想電網的“根據地”,在構建新型電力系統、打造“碳中和”園區等方面做出前沿探索。
東莞供電局工作人員在巷尾站為電動汽車充電站進行檢查 顧萱攝
今年4月,巷尾站多站合一直流微電網示范項目正式投運。作為松山湖智慧能源生態系統示范區的一顆亮眼明珠,該項目構建了適用于分布式新能源、直流負荷靈活友好接入的“微網級”新型電力系統,是東莞供電局助力碳達峰、碳中和落地的又一次大膽探索。在110千伏巷尾變電站的基礎上,東莞供電局充分盤活閑置土地及屋頂面積,融合建設移動儲能站、電動汽車充電站、數據中心站、光伏發電站和5G通信基站,組成了綠色低碳的“微生態圈”。停車棚頂布置了光伏組件和薄膜,采用“自發自用,余電上網”的運行方式,是園區綠電的主要來源。柔性充電堆采用矩陣式功率分配技術,可將充電主機中的任何一個整流模塊分配到任何一個充電終端上,實現功率共享、有序充電。場內的V2G充電樁,還能夠參與到需求側響應機制中來,讓電動汽車演變成一個小型“快閃調峰電廠”,車主不僅從電網購電,也可以把動力電池儲存的電能賣回電網,實現企業與用戶的雙贏。
“微生態圈”中不得不提的還有位于場地西北側的艙式數據中心,該中心結合高壓直流供電及移動儲能備用技術,屬于國內首創,能效水平、供電可靠性等各方面已達到國家A級機房標準,系統可為IT設備直接提供直流電壓,減少了電能變換環節,其傳輸、轉換的損耗可降低約10%。目前中國電信已進駐數據中心,利用數據中心資源部署5G基站等運營商通信設備,最大化利用電網資源,并提供移動邊緣計算技術服務,可同時為電網提供安全可靠、低時延通信保障,開啟了廣東省電網公司與電信運營商攜手共建共享的全新生態。
作為南方電網首個“六站合一”直流微電網示范工程,東莞巷尾站項目全面構建了綠色高效、柔性開放、數字賦能的“微網級”新型電力系統,為大灣區城市能源轉型提供可復制、可推廣的典型范例和實踐經驗。未來,東莞供電局還將通過多能互補示范、智慧用能示范園區等項目打造覆蓋變電站、配電房、用戶園區的分布式儲能集群示范,計劃在“十四五”末期聚合形成100兆瓦靈活性資源。
樹立數字電網全景可視的標桿示范
日前,南方電網公司發布了《數字電網推動構建以新能源為主體的新型電力系統白皮書》,提出“數字電網將成為承載新型電力系統的最佳形態”。數字電網是以云計算、大數據、物聯網、移動互聯網、人工智能、區塊鏈等新一代數字技術為核心驅動力,以數據為關鍵生產要素,以現代電力能源網絡與新一代信息網絡為基礎,通過數字技術與能源企業業務、管理深度融合,不斷提高數字化、網絡化、智能水平,而形成的新型能源生態系統。
據悉,東莞供電局已在松山湖區域構建了從500千伏特高壓至0.4千伏低壓用戶側、支持分布式資源接入的全景可視數字電網模型,提出“物理電網數字化”+“運營管理數字化”+“能源生態數字化”的技術路線,建設了數字化規劃工具、智能程序化調度、輸變配用智能運維建設、網格化精準停電管理、政企數據應用服務等一批全省領先的數字化示范應用,以數字電網建設為優質電力和“雙碳”目標提供有力支撐。
據東莞供電局信息中心的劉麗媛介紹,東莞供電局積極響應南網號召,2019年起就開展與政府政務各方的合作,推動電力數據與政府政務數據融合應用建設。2019年,東莞供電局通過打通與東莞不動產管理中心的數據共享渠道,讓用戶能夠實現一站式過戶辦理。用戶在辦理不動產業務的同時,自動觸發營銷系統的過戶流程,并將相關證照推送至營銷系統,用戶無需另外申請用電過戶和提供資料。針對南方電網整體集成粵省事、粵商通的“一鍵裝”服務,東莞供電局也進行了本地化改良,解決了大量自建房用戶的資料數據同步問題,讓更多客戶享受到“一鍵裝”服務的便利。2021年,東莞供電局還將建設“散亂污監控”“東莞的一天”等政企數據融合應用,協助東莞政府開展環保監控、經濟指標監控等工作。
東莞供電局未來將加快數字化轉型,以數字技術助推能源消費革命,推動形成綠色生產生活方式,助力打造具有數字化特色的東莞電網“雙碳”樣板間。
來源 | 羊城晚報•羊城派
責編 | 張德鋼