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    :國家電網探索能源轉型變革的典型實踐

    時間:2018-10-23

    金秋十月,大美姑蘇。

      一面是憨態可掬的熊貓,一面是秀美清雅的侍女——作為蘇繡的絕技,“雙面繡”不僅堪稱蘇州文化的標志,更可謂蘇州經濟社會發展的鮮活象征。

      在保護歷史文化傳統與經濟快速發展間,蘇州呈現出令人驚嘆的“雙面精彩”,而傳統文化與現代文明,千絲萬縷地聯系著城市的能源敘事。

      10月18~19日,“一帶一路”能源部長會議和國際能源變革論壇在江蘇省蘇州市舉行。這是蘇州第三次舉辦國際能源變革論壇。

      能源變革走向何處?我們或可在千年姑蘇城尋找到逐漸清晰的路徑。

      而從蘇州能源變革實踐的窗口望去,國家電網有限公司的電網發展線條正交織成龐大而又系統的網絡,覆蓋到能源轉型變革的方方面面。

      推進實施再電氣化——以電為中心重塑能源格局

      10月17日,蘇州,晴。一輛輛電動公交車穿梭于蘇州環古城區和往東20千米的2.5產業園區之間。這些電動公交車的信息很快就可以在由蘇州供電公司開發的“車樁一體化”平臺查到?!捌脚_具有數據接入、充電設施和新能源汽車在線監測、檔案管理、數據概覽、統計分析等功能,目前已經完成在線運行?!碧K州供電公司營銷部副主任錢科軍介紹。

      在公交車終點2.5產業園區內,可以看到500千瓦屋頂光伏、40千瓦大棚光伏、2千瓦風機……園區的風力發電、屋頂光伏發電等分布式新能源建設快速發展,發出的電直接供應到產業園區,既發展了新能源,又為客戶節省了成本?!拔覀兠總€月的電費相當于打了8折?!狈翰┲莿佑邢薰緩堥f。

      蘇州,一邊是清潔能源發電比重日漸提升,另一邊是電能替代的深度挖潛。清潔能源發電的注入使蘇州能源綠意更濃,而它的能源發展軌跡正是公司加快再電氣化進程的縮影。

      進入21世紀,為應對氣候變化、保護生態環境、保障能源供應,世界各國都在加快推進能源轉型。2015年達成的《巴黎協定》,為這一輪能源轉型提供了新的驅動力。從本質上看,這一輪能源轉型是一個再電氣化的過程。能源生產環節,體現為電能越來越多的由非化石能源轉換而來,最終將主要由非化石能源特別是可再生能源轉換而來;終端能源消費環節,體現為電能的利用范圍前所未有的拓展,電力將成為支撐現代信息社會和數字經濟的主要能源品種。

      公司的再電氣化實踐正在重塑能源格局,催生新的用能方式,再造能源供應與消費體系。

      目前,依托特高壓技術,公司將中國西部北部的清潔能源發電,經濟高效地輸送到1000~2000千米外的東中部負荷中心,累計建成“八交十直”特高壓工程,線路長度超過3萬千米;經營區域并網可再生能源發電裝機達到5.1億千瓦,國家電網成為世界上資源配置能力最強、新能源并網規模最大的電網。

      公司不僅加速生產環節再電氣化,更在消費側大力實施電能替代,積極推進以電代煤、以電代油,不斷拓展電能替代的廣度和深度。

      數據是最有力的證明。公司在我國北方地區積極開展“煤改電”清潔取暖,替代傳統煤炭散燒方式,累計完成電供暖面積5.3億平方米;適應電動汽車高速發展,建成“九縱九橫兩環”高速公路快充網絡,覆蓋3.1萬千米高速公路和150個城市;建成全球規模最大的智慧車聯網平臺,累計接入充電樁25萬個,為全國200萬輛電動汽車出行提供一鍵導航、充電優選、故障救援等一站式服務,積極引導電動汽車有序充電;在機場、港口、機井等方面積極推進油改電。

      “未來是電氣化的,高比例利用可再生能源將是電力行業的未來?!?0月18日,國際可再生能源署總干事阿德南·阿明在參加國際能源變革論壇時,不止一次提到。

      阿明的觀點與公司董事長舒印彪在國際能源變革論壇上的發言主旨高度吻合。舒印彪表示:“未來的美好社會,必將是高度電氣化的社會?!?/p>

      適應能源轉型的電網創新——向著新一代電力系統升級

      電網連接能源生產和消費,是能源轉換利用的重要樞紐和能源資源優化配置的基礎平臺。能源轉型的不斷深入,對電網的功能作用、運行方式提出了前所未有的考驗。

      隨著能源轉型的深入推進,從能源生產側來看,風能、太陽能等新能源大規模、高比例接入電網,電力系統平衡調節和電網安全穩定運行面臨一系列新挑戰;從并網主體來看,大量分布式電源、微電網、電動汽車、新型交互式用能設備的接入,改變了傳統的潮流從電網到客戶的單向流動模式,電網運行的復雜性、不確定性顯著增加。

      “這就需要電網更加靈活、智能。中國在智能電網方面做出很多努力,我聽說,中國國家電網公司安裝了4億只智能電表。這是一個巨大的、令世界其他國家的人感到震驚的數字。同時,他們的特高壓技術走進了巴西,實現了大量的可再生能源從能源中心輸送到負荷中心,創造了一個全新的模式?!卑⒌履稀ぐ⒚髟?9日舉行的電力系統轉型分論壇上對公司取得的成績表示贊賞,同時也向與會嘉賓拋出了問題,“隨著可再生能源的大范圍開發利用,世界該如何應對這場能源變革?”

      “我們要主動轉型,加大科技創新力度,向著具有廣泛互聯、智能互動、靈活柔性、安全可控、開放共享特征的新一代電力系統升級?!笔嬗”朐陔娏ο到y轉型分論壇上給出了答案,而這個答案從蘇州的實踐中可窺見一斑。

      輕波微瀾的金雞湖畔,從星港變電站和公園變電站送出的4回20千伏線路好像4輛車,分別行駛在各自的道路上,由紅綠燈控制車輛的走向。但是現在,全國首個20千伏配電網四端口柔性直流換流系統的建成,使原有的紅綠燈被環形道路所取代,“四輛車”連接到四端口柔直交流側,直流側連接到同一直流母線,并通過分布式控制層接收網源荷(儲)協調控制的指令,實現各端口間能量和信息的互聯互通?!霸撓到y好比一臺‘能源路由器’,使線路之間可以‘手拉手’。項目投運后,該區域客戶年均停電時間將由原來的5.2分鐘減少到1.57分鐘?!碧K州主動配電網綜合示范項目經理董曉峰說。

      這是蘇州5個主動配電網綜合示范項目之一。去年10月,公司制訂出臺《蘇州國際能源變革發展典范城市智能電網創新示范區總體方案》,總投資73.8億元的40項2018年度專項行動正逐一落實推進。

      有著“電網智能導航儀”之稱的蘇州南部電網500千伏統一潮流控制器(UPFC)示范工程于去年年底投運,對潮流的精準控制使電網受電能力提升130萬千瓦;建成大規模源網荷友好互動系統,實現376萬千瓦用電負荷秒級控制、200萬千瓦用電負荷毫秒級控制,有效增強了電網應對故障能力;世界首條特高壓GIL管廊工程隧道全面貫通,形成交流雙環網,像一個超大的電能蓄水池,可以大量吸收內蒙古、山西、四川等能源基地的清潔電能……一系列世界首創技術工程大幅提升江蘇電網的供電能力、可靠性和區外受電能力,推動實現能源的跨區互聯和優化配置。

      從這里出發,公司正在更大范圍、更深層次打造新一代電力系統。從加快構建堅強的網絡結構到綜合安全防御體系,從提升快速平衡調節能力到實現新能源友好并網,公司正將能源變革的力量凝聚、放大、傳遞。

      同里小鎮能源互聯網——探尋未來能源變革路徑

      同里,枕水而眠,跨越千年。

      行走在同里古鎮,道路兩旁的路燈上出現了一塊太陽能面板和一個快速轉動的裝置。原來,這些路燈都被改造成了集風能與太陽能發電為一體的綠色能源載體。不僅如此,停車場上的電動車充電樁、同里湖畔的電動游船、老弄堂里的線路改造……同里古鎮奏響了新能源建設進行曲。

      能源體系在這里正悄然改寫。而在距離小鎮兩千米外的同里綜合能源服務中心,一天這樣開始。

      10月17日8時,在綜合能源服務中心內,源網荷儲協調控制系統作為小鎮能源互聯網的指揮部,正在指揮冷熱電各種能源的生產和分配。微網路由器在交流直流各種電壓之間架起了“立交橋”,實現了分布式電源就地高效接入。長500米、寬3.5米的“三合一”電子公路集光伏發電、無線充電、無人駕駛為一體,是一條“不停電的智慧公路”。這里的車無需駕駛,不用加油,給人們帶來便利、舒適的出行新體驗。

      9時,辦公樓里充足的能源供應、科學的能源利用,讓人們全身心地投入工作。

      14時,天氣說變就變,陰雨天會大大影響太陽能的吸收。能源互聯網可以應對各種狀況,按需調節可中斷負荷,虛擬同步機柔性降低負荷功率,電池梯級利用儲能電站釋放事先儲存的電能,花瓣型配電網快速恢復供電,電動汽車反向充電……

      19時,夜幕降臨,家中的智能家居已經為主人的歸來做好了準備,屋內照明、房間溫度、熱水溫度都已自動調節好。

      目前,由公司打造的同里綜合能源服務中心示范工程建成投運,15項世界領先的能源創新示范項目將愿景變為現實。在陽光的照耀下、微風的吹拂間,如今的同里,是未來城市能源變革的方向。

      不僅在蘇州,放眼湖南、天津等省市,公司提供的綜合能源服務也取得良好成效。近年來,公司積極貫徹落實能源“四個革命、一個合作”戰略思想,深入開展大眾創業萬眾創新、建設國家級雙創示范基地,謀劃建設一批世界級能源創新項目,集中呈現未來城市能源系統的核心要素,打造新型小鎮能源互聯網典型構建模式,展示未來城鎮能源供應新理念、能源配置新形態、能源消費新模式、能源服務新體驗,在推動以清潔和綠色方式滿足電力需求、構建可持續發展方面邁出堅實步伐。


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