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构建新型电力系统 助力贵州毕节成为新发展理念示范区

北极星储能网  来源:南方电网报    2021/10/22 11:44:14  我要投稿  

北极星储能网讯:2021年3月,中央提出“十四五”是碳达峰关键期、窗口期,要构建清洁、低碳、安全、高效的能源体系,深化电力体制改革,构建以新能源为主体的新型电力系统

2021年2月3日,中央领导再次来到贵州,来到毕节市黔西县化屋村考察。守住发展和生态两条底线是中央领导对贵州提出的明确要求,希望贵州走出一条有别于东部、不同于西部其他省份的发展新路,开创百姓富、生态美的多彩贵州新未来。

毕节市位于贵州西北部,2020年以前,9个县中有7个县是全国贫困县,是乌江、北盘江、赤水河发源地和国家“西电东送”的重要能源基地,有着丰富的“风光”资源。让毕节市走上具有“数字赋能、柔性开放、绿色高效”显著特征的新型电力系统之路,是贵州电网支撑毕节区域社会经济低碳发展、可持续发展和创新发展的责任和义务。

构建新型电力系统能够支撑毕节区域大规模新能源并网

新型电力系统的核心特征是“以新能源为主体”。截至2020年底,毕节新能源装机326.8万千瓦,毕节威宁区域已经成为全省最大的光伏风能发电基地。在解决毕节区域新能源发电的随机性和波动性方面,贵州电网已作出三个方面的创新探索,有力支撑了能源的绿色发展。

一是区域内或者跨区域的风光水火互济研究。在“十三五”期间,贵州电网在毕节区域成功实施国家科技支撑计划课题“规模化小水电群与风光气发电联合运行控制关键技术研究”,重点研究解决省地电网多个层面上能源互补的经济优化运行问题,实现了区域内小水电站和风、光电厂的闭环、协调控制,做到风光水的互调互济。

二是支撑风光电厂平稳运行的山地地区压缩空气储能技术应用研究。毕节在2014年启动压缩空气储能项目的研究工作,2016年建成国际首套10兆瓦/10兆瓦时压缩空气储能国家重点研发计划示范项目,效率达到60.2%,是全球效率最高的压缩空气储能系统,为新能源稳定、连续发电提供了重要支撑。

三是承载高比例新能源接入的新型电力系统柔性开放技术研究。2021年6月3日,毕节110kV珠市变中压柔性互联装备兼直流融冰装置进入试运行,建成了国内第一个兼具潮流调控、新能源消纳、动态无功补偿以及直流融冰等功能的柔性可控变电站节点,有力支撑了电网运行控制水平的提升和新能源承载模式的变革。

贵州电网在“横向上实现多能互补、纵向上实现源网荷储协调”,做到了区域内不弃风、不弃光,新能源发电的全额消纳。随着新能源规模的进一步扩大,还将开展区域间的季节差互补、跨地区互补和各类发电资源的充分共享和互备技术研究;多类型储能互补技术、储能站点布点规划、储能电价形成机制、风光水储联合调度;变电站柔性互联可控及直流融冰复用节点的布局及协同控制等应用技术的研究与试点,持续推进新能源、储能的协调发展。

构建新型电力系统能够支撑毕节区域协调、创新发展

新型电力系统的任务之一是“着力提高利用效能”。随着新能源的发展和用电活动的增加,不断提高的峰谷差会使得整个系统始终没有运行在最优经济区间,增加全社会能耗。挖掘位于需求侧的灵活资源,构建灵活互动的新型配电网,有助于国家“3060”战略的实现。新型电力系统下,配电网侧集中了各种重要的电网要素,且各要素扮演着多重电力业务角色,主要包括:(1)大量、广泛接入的新能源以及电动汽车,具有“源”和“荷”的双重角色;(2)具有多类型用能需求的用户,具有“荷”的角色;(3)各种储能单元,具有“储”的角色。与此同时,配电网本身是各种电源、负荷以及储能单元的接入对象,具有统筹协调、能量分配的作用。可见,源网荷储高度互动的新型配电网是承载电动汽车充电桩、分布式电源、多元用户互动的主要平台。不同的配网环节、配网角色承担着不同的配网业务,而源网荷储各个环节的深度耦合使得同一业务资源分布在不同的环节,新型配电网需要跨环节、跨业务、跨角色的业务资源共享。解决广泛和大量的源、荷接入需要建设统一的调配系统,满足不同发电聚合商、负荷聚合商的不同利益诉求。

毕节区域正在研究基于区块链的虚拟发电厂技术和基于负荷聚合的统一需求侧响应技术。虚拟发电厂的主要优势在于对网内发电设备地理位置和归属权没有严格要求,通过其内部的控制中心利用先进的通信技术对分布式电源进行聚集控制,任何分布式设备只要接入电网并实现与控制中心的通信连接就可以纳入虚拟发电厂之中,可在分布广泛的区域内整合大量的电源出力。统一需求侧响应的主要优势在于通过对用户类型识别、参数识别、特性识别、行为识别、身份识别等五个层次的深度挖掘,实现对大功率用电设备、用电时段、用电峰值、台区变压器负载、三相平衡状态、端电压水平以及配电线路潮流、功率的实时监测;鼓励用户根据电价状态参与能源管理,分时段用电,电网依托用户的响应意愿制定柔性负荷调度策略,解决用电高峰时段的变压器过载、三相用电不平衡、用户末端低电压等问题,有效缓解送电建设投资压力和送电走廊紧张,达到用户用好电、公司送好电的绿色低碳双赢局面。通过虚拟电厂技术和统一需求侧响应可以很好地解决配电网侧“源网荷储”的统一协调管理,支撑毕节区域风光等新能源的分散接入和“人民对美好生活向往”的用电需求。

构建新型电力系统能够支撑毕节区域共享和开放发展

新型电力系统要求一个“安全”的电网,“安全”的电网需要坚强网架的支撑。到“十四五”末,贵州电网将建成“三横两联一中心”500千伏主网架结构,基本实现220千伏电网县域全覆盖,毕节区域新能源发电送出将得到更加有力支撑。“安全”的电网需要智能变电的支撑,毕节市将实现辖区所有变电站的智能化,依托智能巡视、智能操作、智能安全和信息建模技术,可以实现变电站设备状况一目了然,风险管控一线贯穿、生产操作一键可达,决策指挥一体作战。“安全”的电网需要高效配电的支撑,基于新一代微型传感技术的智能配电技术,可实现配电变电站的免维护、高可靠、绿色、高效运行。“安全”的电网需要智慧用电的支撑,基于新一代配电网智能优化调控与抢修决策技术,全覆盖的配电设备自动化功能,全部署的故障自愈功能,可大大缩短非停时间。

贵州电网已经在“输变配用”等各个环节发力,逐步提高毕节电网的安全运行水平,毕节市人民获得电力幸福感不断提高,用电营商环境持续优化,区域已经建成国家新型能源化工基地、国家新能源汽车高新技术产业化基地、国家生物医药产业基地、以大数据为核心的服务外包和呼叫中心等多种新兴产业的集聚地。下一步仍需要在售电侧提前谋划,响应深化体制改革的需要,让更多的用户拥有用电选择权,提升售电服务质量和用户用能水平。

结语

毕节已经走上源网荷储协调发展和电网智能化、数字化建设的快车道。新型电力系统的建设可有效降低用户能耗水平,实现电力资源高效利用,提高社会的整体能效。贵州电网正助力毕节区域创建新发展理念的示范区,朝着安全、经济、低碳三大目标迈进,为碳达峰、碳中和贡献贵州力量。


原标题:构建新型电力系统 助力毕节成为新发展理念示范区

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