經(jīng)濟體量位居全國第二的經(jīng)濟強省江蘇，需要何等規(guī)模的電能支持？一組數(shù)據(jù)可見一斑：2024年1至11月,，江蘇全社會用電量達(dá)7739.49億千瓦時，同比增長8.99%,，約占全國8.7%；本年江蘇最高用電負(fù)荷達(dá)1.47億千瓦,，同比增長11.3%,，連續(xù)8年破億千瓦，超越多個發(fā)達(dá)國家……
如何讓此等規(guī)模的電能高效傳輸,？如何適應(yīng)綠色化轉(zhuǎn)型,？如何更好滿足經(jīng)濟社會發(fā)展需要？近年來,，國網(wǎng)江蘇省電力有限公司（下稱“國網(wǎng)江蘇電力”）以新型電力系統(tǒng)建設(shè)為抓手,，主動適應(yīng)新發(fā)展需要，堅持試點先行,，強化科技創(chuàng)新，大膽探索新應(yīng)用場景,，為江蘇高質(zhì)量發(fā)展“充電”賦能,。
圖為在國網(wǎng)揚中市供電公司，工作人員正在介紹新型電力系統(tǒng)建設(shè),。資料照片
由點及面 向“新”破局
隨著新能源汽車保有量持續(xù)提升,，未來配套的充能站會是什么模樣？走進(jìn)常州或可尋找到答案,。
在常州五星智慧充電站,，62個車位分成三排，分別對應(yīng)交流慢充,、直流超充等不同需求,。不遠(yuǎn)處的休閑區(qū)里配備自動售貨機、桌椅等設(shè)施,，可供車主等待休息,。整個場站的車棚上都安裝有光伏組件，不僅可自發(fā)自用,，配合儲能,、V2G（電動汽車給電網(wǎng)送電）等設(shè)備，還能在必要時變充電站為“發(fā)電站”,。
這種融合了充電與發(fā)電兩種形態(tài)的微電網(wǎng)形態(tài),，是新型電力系統(tǒng)的一個縮影,。
“如果說傳統(tǒng)電網(wǎng)是一條由電源到負(fù)荷的單行線，新型電力系統(tǒng)就好比是一條可變車道,，它能夠根據(jù)情況快速調(diào)整,，具有清潔低碳、安全充裕,、經(jīng)濟高效,、供需協(xié)同、靈活智能等特征,?！眹W(wǎng)江蘇電力發(fā)展部主任蘇大威說。
從傳統(tǒng)到新型,，電網(wǎng)質(zhì)態(tài)之變的背后是能源結(jié)構(gòu)的深刻轉(zhuǎn)型,。
隨著“雙碳”目標(biāo)的實施推進(jìn)，我國新能源占比逐步提升,。但以風(fēng)電,、光伏為代表的新能源受外部環(huán)境影響大，發(fā)電不穩(wěn)定,，對原有電網(wǎng)帶來挑戰(zhàn),。作為能源消費大省和傳統(tǒng)能源資源小省，江蘇是國內(nèi)典型的受端省份,，近年來火電增量有限,，需要加大區(qū)外電力入蘇力度；作為沿海省份,，江蘇新能源發(fā)展前景廣闊,，對新能源消納和用能穩(wěn)定提出了更高要求；作為制造業(yè)大省,，江蘇出口型企業(yè)眾多,，綠色生產(chǎn)訴求強烈。多重約束下,，加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)成為國網(wǎng)江蘇電力的一道“必答題”,。
道阻且長，行則將至,。作為江蘇電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)主力軍,，國網(wǎng)江蘇電力從一批試點項目著手，不斷總結(jié)經(jīng)驗做法,，推廣復(fù)制,。
揚中，江蘇最大江中島,、最小縣級市,。自2015年提出的綠色能源島建設(shè)以來,，當(dāng)?shù)丶哟蠓植际焦夥ㄔO(shè)力度，已完成并網(wǎng)超1.3萬戶,，光伏裝機滲透率超80%,。“光伏白天發(fā)電多,，有時都用不完,，到了夜間停止發(fā)電，但居民用電需求又開始提升,，大幅波動對電網(wǎng)穩(wěn)定性帶來沖擊,。”國網(wǎng)揚中市供電公司的工作人員金鵬飛說,。
直面難題,，當(dāng)?shù)卦诮K率先探索光儲一體構(gòu)網(wǎng)型儲能技術(shù)，用城市級“充電寶”——儲能電站存儲光伏發(fā)出的電能,，并在需要時替代大電網(wǎng),，獨立維持一定區(qū)域內(nèi)供電，區(qū)域內(nèi)光伏就地消納率從60%提升至90%,。如今相關(guān)探索已在江蘇更多地區(qū)復(fù)制推廣,。
在淮安金湖，當(dāng)?shù)卮罱h域電網(wǎng)8760時序仿真平臺,，引導(dǎo)政府有序開發(fā)風(fēng)光資源,，精準(zhǔn)招引15萬千瓦電網(wǎng)側(cè)儲能落地并網(wǎng)。在揚州,，平安移相器已安全運行500余天，優(yōu)化電網(wǎng)潮流分布,，為國內(nèi)新能源裝機多,、電網(wǎng)飽和度高等地區(qū)源荷就地平衡提供經(jīng)驗。
不單著眼解決當(dāng)下難題,，國網(wǎng)江蘇電力更將目光投向未來,。
在蘇州吳江區(qū)，一項名為中低壓直流配用電系統(tǒng)示范工程已安全運行3年多,。不少老百姓并沒有感覺用電出現(xiàn)變化,，這在國網(wǎng)蘇州供電公司配網(wǎng)管理部高級工程師董曉峰眼里，恰恰說明示范的成功,?！敖涣麟娊?jīng)濟方便、安全性高,，是當(dāng)前全球主流,，但直流電轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)少,、輸送效率高，能更好滿足未來新能源大量并網(wǎng),、以電動汽車為代表的直流負(fù)荷快速發(fā)展需要,。”
瞄準(zhǔn)全球前沿,，項目自2020年啟動建設(shè)以來,，已構(gòu)建市政、數(shù)據(jù)中心等6大典型場景的示范應(yīng)用,，初步形成從技術(shù)到產(chǎn)品再到服務(wù)的中低壓直流供用電生態(tài),，與之而來的直流電優(yōu)勢也在逐步顯現(xiàn)?！巴ㄟ^改造減少交直流轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié),，生產(chǎn)線能量損耗至少降低2%，平均每月可節(jié)約電費3萬元,，每年可減排二氧化碳500噸,。”泓晟塑膠科技（蘇州）有限公司董事長蔡鳳琴說,。據(jù)悉,，該項目已立項國際標(biāo)準(zhǔn)5項，為探索新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供“江蘇樣板”,。
點滴創(chuàng)新正從微電網(wǎng)到配電網(wǎng)再到主干網(wǎng)加速傳導(dǎo),。目前，國網(wǎng)江蘇電力規(guī)劃建設(shè)的揚鎮(zhèn)直流一期工程已經(jīng)建設(shè)完畢,，揚鎮(zhèn)直流二期工程正在加緊建設(shè),，推動主干網(wǎng)向交直流混聯(lián)轉(zhuǎn)型升級。
統(tǒng)籌推進(jìn) 擔(dān)當(dāng)創(chuàng)新
從白鶴灘到江蘇,，超2000公里的輸電線路每年可傳輸超300億千瓦時的清潔電能,，滿足蘇州全市近半用電需求。如此大體量的能量轉(zhuǎn)移,，離不開“重量級”設(shè)備,。
在位于蘇州市的姑蘇換流站，多個三層樓高的巨型柔直閥一字排開,，輾轉(zhuǎn)騰挪都需要鐵軌輔助,。該站副站長朱曉峰告訴記者，這些自主研發(fā)的設(shè)備好比一個個開關(guān),，可控制電力精準(zhǔn)流動,。“常規(guī)直流輸電像跑火車,，雖然容量大,、損耗低,，但只能在軌道上行駛。有了柔直閥后,，直流輸電控制靈活,、系統(tǒng)支撐能力強，更像開越野車,，遇到較差的路況也能應(yīng)對,。”
建設(shè)新型電力系統(tǒng)建設(shè)離不開新技術(shù),、新裝備支撐,，也需要相關(guān)政策、服務(wù)探索新模式,、新業(yè)態(tài),，而“新”，往往伴隨著未知風(fēng)險,。
江蘇經(jīng)濟體量占全國約十分之一,，身處其中的國網(wǎng)江蘇電力深刻認(rèn)識到新型電力系統(tǒng)建設(shè)“牽一發(fā)而動全身”，堅持安全第一,，先立后破,，統(tǒng)籌考慮效率與風(fēng)險，扛起央企的使命擔(dān)當(dāng),。
在新技術(shù)上堅持“敢闖”“敢試”,。
不久前，江蘇首座海島型變電站——110千伏陽光島變電站正式送電投運,。與一般變電站不同,，它深入海中十多公里，需要克服風(fēng)力大,、降水多,、鄰近地震帶、海水腐蝕性強等困難,。直面挑戰(zhàn)，國網(wǎng)如東縣供電公司在深入研判后,，采取“島站+隨橋電纜”建設(shè)方案,，創(chuàng)新應(yīng)用136個柔性支架支撐電纜蛇形排布，解決海島長距離輸電的難題,?！绊椖客哆\后，可滿足每年超過2000萬噸的LNG周轉(zhuǎn)用能需求,，更好助力長三角地區(qū)的能源綠色低碳轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展,?！痹摴究偨?jīng)理曹岑說。
在新業(yè)態(tài)上堅持合作,、共贏,。
地處黃海之濱的連云港市，肩負(fù)高水平建設(shè)東西雙向開放門戶,、“一帶一路”重要支點的重要使命,。為助力當(dāng)?shù)刿`行綠色發(fā)展，并向外傳播“中國方案”,，2010年至今,，在國網(wǎng)江蘇電力的支持下，連云港港加快建設(shè)岸電系統(tǒng),，一掃港口“油煙味”,，也幫助船東節(jié)能減排?！案劭谔峁﹫龅?，我們提供技術(shù)，雙方精誠合作,，共同推進(jìn)低碳港口建設(shè)試點,。”國網(wǎng)連云港供電公司市場營銷部主任李偉說,。據(jù)悉,，連云港港已建成16套高壓岸電系統(tǒng)，累計使用清潔岸電超1000萬度,。
在新機制上堅持著眼長遠(yuǎn),、服務(wù)地方。
近年來,，國網(wǎng)江蘇電力遵循“政策支持市場先期培育,、完善機制促進(jìn)市場后續(xù)發(fā)展”的政府市場協(xié)同方案，已經(jīng)服務(wù)政府出臺電力保供,、新能源發(fā)展,、儲能推廣、分時電價等一系列制度成果,?！白鳛檠肫螅覀兗纫浞职l(fā)揮科技創(chuàng)新,、安全支撐的作用,，當(dāng)好新型電力系統(tǒng)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈鏈長，也要統(tǒng)籌推進(jìn)電網(wǎng)轉(zhuǎn)型與管理變革?！碧K大威說,。
在今夏的高溫天氣里，江蘇最大用電負(fù)荷一度高達(dá)1.47億千瓦,，依托新型電力系統(tǒng)支撐與政企協(xié)同配合,，江蘇電網(wǎng)重要設(shè)備零過載、穩(wěn)產(chǎn)保供最優(yōu)化,。
目前,，國網(wǎng)江蘇電力在探索新一代調(diào)度運行技術(shù)等技術(shù)支撐的同時，正強化廠網(wǎng)協(xié)同,、政企協(xié)調(diào)等機制創(chuàng)新,，為未來推動新型電力系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)用打下基礎(chǔ)。
日拱一卒 逐夢未來
在南京500千伏東善橋變電站內(nèi),，每天都會有一臺高約50厘米的機器狗來回巡檢,。它由國網(wǎng)南京供電公司和南瑞繼保共同研發(fā)，能夠適應(yīng)草地,、鵝卵石路面等多種地形,。結(jié)合機器視覺和大數(shù)據(jù)等技術(shù)，它還能識別變電站內(nèi)設(shè)備有無外觀缺陷,、發(fā)熱及內(nèi)部故障等情況,。
“整個變電站有13個足球場大，1900個設(shè)備,，有了機器狗助力,，我們現(xiàn)場運維效率提升超50%?！弊冸娬局蛋鄦T曲楠說,。
從人工巡檢到機器巡檢，表面看變的是巡檢主體,，實際上變的是整個運維邏輯,。
新型電力系統(tǒng)不單是從物理電網(wǎng)層面重構(gòu)了傳統(tǒng)“源、網(wǎng),、儲,、荷”等要素組成，它所應(yīng)用的數(shù)字技術(shù),，更從控制,、應(yīng)用等層面加快電力系統(tǒng)架構(gòu)體系重塑?！斑@種變革已在一些領(lǐng)域顯現(xiàn)出了顛覆性潛力,。”國網(wǎng)蘇州供電公司變電運維中心黨總支書記周濤說,。
走進(jìn)國網(wǎng)蘇州供電公司運維大廳,，有一座數(shù)字變電站，大到場站布局,，小到設(shè)備尺寸都同數(shù)十公里外的220千伏郭巷變電站“一模一樣”,。通過增強現(xiàn)實等技術(shù)，運維人員不單能遠(yuǎn)程操控機器人開展運營維護(hù),，更能通過傳感器,、攝像頭等記錄下來的信息，提前預(yù)判設(shè)備可能出現(xiàn)的故障,，實現(xiàn)從事后處置向事前維保轉(zhuǎn)型,。“未來的新型電力系統(tǒng)會比當(dāng)前結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜,，出現(xiàn)的問題也會更多,，要想保障電網(wǎng)安全運行，能夠智能感知,、智慧調(diào)控的智能化系統(tǒng)必不可少,。”周濤說,。
利用無人機參與高壓線路架設(shè),，創(chuàng)新應(yīng)用充電機器人提升充電場站運行效率，在江蘇,，新型電力系統(tǒng)建設(shè)正與越來越多的科技創(chuàng)新成果同頻共振,，讓普通人也能感受到由此催生的綠色生活。
距離“力爭2060年前實現(xiàn)碳中和”目標(biāo)還有一段時間,，但位于鹽城的怡寧能源科創(chuàng)產(chǎn)業(yè)園卻已初具“近零碳”格局,。在這里，走路都能發(fā)電,，使用新能源汽車,、參與公益跑等活動還能獲得“碳分”，用以購買商品和服務(wù),；數(shù)字技術(shù)賦能的智慧運營中心還能遠(yuǎn)程控制空調(diào)等設(shè)備,，助力企業(yè)低碳運行?！皥@區(qū)已入駐單位12家,，我們希望通過一系列示范應(yīng)用，讓每個人都能感受到綠色生活,、生產(chǎn)的未來場景,，自覺參與到綠色發(fā)展中。”江蘇怡寧能源集團有限公司董事長王國平說,。
日拱一卒,、聚沙成塔，一個個在實戰(zhàn)中總結(jié)出來的創(chuàng)新正在編織江蘇新型電力系統(tǒng)未來圖譜,，為區(qū)域發(fā)展賦能,。
不久前，無錫錫東新城商務(wù)區(qū)管委會與國網(wǎng)無錫供電公司簽署錫東新城“雙碳”先導(dǎo)區(qū)新型電力系統(tǒng)戰(zhàn)略合作框架協(xié)議,，雙方將致力于構(gòu)建高水平新型能源系統(tǒng),，不斷優(yōu)化綠色能源結(jié)構(gòu)，提高能源使用效率,。
從試點轉(zhuǎn)向?qū)崙?zhàn),，江蘇新型電力系統(tǒng)建設(shè)正在提速。據(jù)悉,，國網(wǎng)江蘇電力將圍繞“源網(wǎng)荷儲新實踐,、政策市場新業(yè)態(tài)、數(shù)字賦能新價值,、調(diào)度運行新體系”等方面全方位開展研究探索,，推動新型電力系統(tǒng)建設(shè)的方案構(gòu)想轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實。
