近年來,各行各業都在加速探索“雙碳”目標下綠色低碳發展的新路徑。構建新能源占比逐漸提高的新型電力系統成為能源革命的重要支撐。中國南方電網有限責任公司(簡稱“南方電網”)打造數字電網關鍵載體,以數字化綠色化協同(“兩化協同”)促進新型電力系統和新型能源體系建設(“兩型建設”),科學構建新型電力系統的“南網方案”。
一 優供給 能源結構低碳化演變
高山河谷、白云碧空,水電站與光伏電板交相輝映,它們共同將大自然的水和陽光轉化為源源綠電。這是南方電網在貴州畢節打造的“水火風光儲”多能互補基地,以構建高比例新能源和儲能示范區為目標,探索實踐源網荷儲一體化。
貴州畢節高比例新能源和儲能示范區:打造“水火風光儲”多能互補基地。圖為象鼻嶺多能互補項目。
隨著“雙碳”目標持續推進,能源結構低碳化轉型勢在必行。構建新型電力系統,清潔低碳是目標,安全充裕是前提,經濟高效是關鍵。它呈現多能協同互補、源網荷儲互動、多網融合互聯三大系統形態,同時也面臨電力可靠供應、電網安全運行、電能經濟供應三大挑戰。
《南方電網新型電力系統發展報告(2021—2023)》顯示,南方電網致力于打造數字電網關鍵載體,有效支撐破解能源電力安全、綠色、經濟“不可能三角”問題。2023年1至9月,廣東、廣西、云南、貴州、海南等南方五省區新增非化石能源裝機2394萬千瓦,占新增總裝機的81.5%,高于我國平均水平近10個百分點,南方五省區清潔電源供給格局基本形成。
廣東深圳現代化超大城市數字電網:建成“全面可觀、精確可測、高度可控”的數字電網。圖為數字化輸變電運維作業。
廣東廣州越秀老城市新活力高可靠性示范區:為國內成熟城市配電網綠色化數字化轉型探路。圖為老街永慶坊的電力微改造工作現場。
廣西柳州車網互動示范區:建成“十分鐘充電圈”,大幅提升充電便利性。圖為群眾在廣西柳州新能源充電站充電。
海南博鰲東嶼島零碳示范:建成直流元素豐富的“光儲直柔”系統和高可靠性電網。圖為東嶼島的新能源分布圖。
二 強技術 賦能電網數智化升級
如何讓無形的電力情況可觀、可測、可控?南方電網打造的粵港澳大灣區新型電力系統提供了解答——通過數字發、輸、變、配、用電,不僅強化智能調控,還促進柔性構網和數字基礎設施全面發展。目前,南方電網全網995家新能源場站信息已全部接入新能源調度運行管理平臺,并自主研發了“夸父”新能源高精度功率預測系統。
粵港澳大灣區新型電力系統:具備高比例清潔能源、高可靠主網架、高度靈活系統調節、高度市場化體制機制的顯著特征。圖為粵港澳大灣區直流背靠背工程。
數字電網,就是用新一代數字技術暢通連接、全面感知、精準分析、智能調控傳統電網,貫通源網荷儲全環節。其可通過強大的人工智能和大數據分析技術,對包括新能源在內的各類能源發電和用電負荷精準預測,配合對海量調節資源精準調度,實現多時空的實時供需平衡。
數字電網還可通過超大規模信息連接和數據處理能力,實現大規模電力電子設備與傳統電氣設備聯合控制,確保系統安全穩定運行;通過數字化技術實現對海量設備運行的協同優化、多方主體自動聯合調節,提升電力系統整體效能,降低系統運行成本和管理成本。
三 創服務 引導綠電消費新共識
從城市向鄉村延展,南方電網因地制宜,通過數字賦能精準實施農村電網的鞏固提升工作。比如,南方電網在云南省香格里拉市三壩納西族鄉建成全國首個高原高寒地區“水光儲”智能微電網示范工程,基本滿足鄉里1.88萬人生產生活用電需求,打造了以微電網自發自用為主,大電網提供安全支援和應急備用為輔的偏遠山區供電新模式。
云南迪慶維西現代化農村電網示范縣:實現年平均停電時間由2021年的48小時降至2022年的9小時。圖為王打、羅爪移民新村的分布式屋頂村級光伏電站。
通過創新服務,南方電網積極引導全社會的綠電消費新共識,率先在粵港澳大灣區實現綠電市場化交易,搭建全國首個可再生能源電力消納保障機制下的交易、結算、核算、發證全流程交易路徑,以市場化手段推動經濟社會低碳轉型。截至2023年6月,廣東綠電累計成交49.8億千瓦時,累計核發綠證數量121萬余張,涉及用戶六百余家,交易規模、交易活躍度全國領先。
未來,南方電網將深入推進“兩化協同”促“兩型建設”,計劃到2025年全面完成電網數字化轉型,服務支撐新增1億千瓦以上新能源的接入和消納,推動南方五省區非化石能源發電量占比達到55%,電能占終端能源消費比重達到35%,適應新型電力系統建設的體制機制將更加健全。(柯玉圓)
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