
近日,隨著氣溫回升,多地新能源進(jìn)入大發(fā)時(shí)節(jié)。如何既保障“風(fēng)光”消納,又確保電網(wǎng)安全?國(guó)家電網(wǎng)堅(jiān)持“全網(wǎng)一盤(pán)棋”,開(kāi)展關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),支撐新能源大規(guī)模高比例并網(wǎng)、高水平消納,推動(dòng)能源清潔低碳轉(zhuǎn)型,助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。
全網(wǎng)一盤(pán)棋 資源配置更高效
今年政府工作報(bào)告提出,“加快建設(shè)‘沙戈荒’新能源基地”“統(tǒng)籌就地消納和外送通道建設(shè)”。目前,我國(guó)第一批“沙戈荒”大型風(fēng)電光伏基地已基本建成投產(chǎn),第二、三批基地正在加快建設(shè)。
截至2025年2月底,全國(guó)累計(jì)發(fā)電裝機(jī)容量34.0億千瓦,同比增長(zhǎng)14.5%。其中,風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電合計(jì)裝機(jī)容量達(dá)14.56億千瓦,規(guī)模首次超過(guò)火電,占全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量的42.8%。我國(guó)新能源發(fā)電新增裝機(jī)在全國(guó)新增裝機(jī)中的比重持續(xù)上升,能源結(jié)構(gòu)含“綠”量不斷提高。
3月,隨著氣溫回升,我國(guó)西北地區(qū)進(jìn)入新能源大發(fā)時(shí)節(jié)。3月15日13時(shí),西北電網(wǎng)新能源發(fā)電出力達(dá)10900萬(wàn)千瓦,占當(dāng)時(shí)全網(wǎng)發(fā)電出力的67.69%。繼3月15日新能源日發(fā)電量創(chuàng)15.34億千瓦時(shí)新高后,3月26日,西北電網(wǎng)新能源日發(fā)電量再創(chuàng)15.8億千瓦時(shí)新高。
在國(guó)家電網(wǎng)有限公司西北分部調(diào)度控制中心,調(diào)度運(yùn)行處副處長(zhǎng)李武璟每天看著新能源功率預(yù)測(cè)報(bào)告和新能源發(fā)電曲線,內(nèi)心緊張而激動(dòng)。
“當(dāng)新能源發(fā)電占比超過(guò)60%時(shí),電網(wǎng)安全邊界的不確定性變大,電網(wǎng)調(diào)度需要采取更加有力的調(diào)頻調(diào)壓措施?!崩钗洵Z介紹,國(guó)網(wǎng)西北分部建立了一套完備的指標(biāo)體系在線評(píng)估電網(wǎng)安全邊界,包括監(jiān)視短路比、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、調(diào)節(jié)能力等,并對(duì)新能源波動(dòng)情況進(jìn)行監(jiān)控,確保新能源高占比的電網(wǎng)安全運(yùn)行。
新能源“靠天吃飯”,具有波動(dòng)性、間斷性和不確定性。為促進(jìn)新能源消納,電網(wǎng)調(diào)度需要統(tǒng)籌資源,靈活調(diào)節(jié)源網(wǎng)荷儲(chǔ)各要素,下好全網(wǎng)“一盤(pán)棋”。國(guó)網(wǎng)西北分部精準(zhǔn)預(yù)測(cè)新能源出力,電量年預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率達(dá)95%,優(yōu)化火電機(jī)組運(yùn)行方式,采取“分鐘級(jí)調(diào)整、小時(shí)級(jí)優(yōu)化”策略,用足通道能力,逐機(jī)核查出力,同時(shí)組織電力交易,高效利用儲(chǔ)能電站,在全力保障消納的同時(shí),確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
西北地區(qū)是我國(guó)重要的新能源基地和清潔能源外送基地。隨著“沙戈荒”大型風(fēng)電光伏基地等國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目的進(jìn)一步落地,西北地區(qū)新能源發(fā)電裝機(jī)占比將持續(xù)提升,對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行方式提出更高要求。
“國(guó)網(wǎng)西北分部建設(shè)高占比新能源電網(wǎng)智能協(xié)調(diào)控制平臺(tái),實(shí)現(xiàn)多類(lèi)型電源精準(zhǔn)協(xié)同控制,提升新能源關(guān)鍵送出斷面利用率約10個(gè)百分點(diǎn)?!眹?guó)網(wǎng)西北分部調(diào)度控制中心主任任景表示,近年來(lái),該分部積極推動(dòng)新能源涉網(wǎng)能力提升,加快新能源場(chǎng)站快速頻率響應(yīng)、耐壓、耐頻等涉網(wǎng)性能改造,引導(dǎo)新能源從“跟網(wǎng)”到“構(gòu)網(wǎng)”的角色轉(zhuǎn)變,推進(jìn)新能源AVC(自動(dòng)電壓控制系統(tǒng))全覆蓋,深度挖掘全網(wǎng)調(diào)節(jié)能力,建立千萬(wàn)千瓦級(jí)儲(chǔ)能高效利用體系,全力推動(dòng)新能源高質(zhì)量發(fā)展。
我國(guó)新能源基地與負(fù)荷中心逆向分布,為促進(jìn)新能源消納,國(guó)家電網(wǎng)積極發(fā)揮市場(chǎng)導(dǎo)向作用,持續(xù)擴(kuò)大跨省跨區(qū)的綠電交易規(guī)模,讓綠電在更大范圍內(nèi)高效利用。
近日,在北京電力交易中心的支持下,國(guó)家電網(wǎng)有限公司華北分部首次采用“新疆綠電午間發(fā)、北京負(fù)荷晚間用”的模式,聯(lián)合國(guó)網(wǎng)北京市電力公司、國(guó)網(wǎng)新疆電力有限公司共同開(kāi)展2025年4月16~18時(shí)新疆平段、谷段送北京月度省間綠色電力集中競(jìng)價(jià)交易,成交電量0.12億千瓦時(shí),實(shí)現(xiàn)新疆綠電高效入京,助力新能源電量消納與電力保供。
新疆光伏出力最高峰為15時(shí),利用新疆與北京兩小時(shí)時(shí)差,以錯(cuò)峰交易巧解綠電供需“時(shí)空鎖”,將新疆午后光伏發(fā)電高峰與北京傍晚用電高峰精準(zhǔn)銜接,通過(guò)昭沂特高壓直流通道錯(cuò)峰輸送綠電,以小時(shí)級(jí)交易曲線挖潛綠電價(jià)值,形成能源時(shí)空互補(bǔ)新范式。
截至3月24日,新疆2025年綠電交易電量達(dá)52.6億千瓦時(shí),同比增長(zhǎng)74.7%,有力促進(jìn)新能源消納。
“能源空中走,電送全中國(guó)?!彪娏?dòng)脈翻山越嶺、通江達(dá)海、暢通無(wú)阻,“全網(wǎng)一盤(pán)棋”的脈絡(luò)在祖國(guó)大地上不斷延伸。
銀線越山河 綠電千里送全國(guó)
在新疆哈密,一座座風(fēng)機(jī)迎風(fēng)而立,一塊塊光伏板整齊劃一,豐富的風(fēng)、光資源正不斷轉(zhuǎn)換為綠色電能,搭乘一條條“電力高速”送往全國(guó)各地。
3月16日,哈密南—鄭州±800千伏特高壓直流輸電工程(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“哈鄭直流”)年度累計(jì)輸送電量超100億千瓦時(shí),較2024年同期輸送電量增加11.2%。
“今年1~2月,河南迎峰度冬期間用電需求增長(zhǎng)較快,特高壓直流通道為擴(kuò)大疆電外送提供了基礎(chǔ)支撐?!眹?guó)網(wǎng)西北分部市場(chǎng)交易六部主任柯賢波說(shuō),在北京電力交易中心指導(dǎo)下,國(guó)網(wǎng)西北分部會(huì)同國(guó)網(wǎng)新疆電力在年度中長(zhǎng)期外送交易高比例簽約的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)與受端省份間交易需求會(huì)商溝通,通過(guò)月度、月內(nèi)市場(chǎng)連續(xù)運(yùn)營(yíng),促進(jìn)送受端省份在電力供需曲線及價(jià)格方面的匹配,達(dá)成增送河南交易電量16.2億千瓦時(shí)。
哈鄭直流投運(yùn)以來(lái)累計(jì)輸送電量4128億千瓦時(shí),連續(xù)6年外送電量超400億千瓦時(shí),在把新疆資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)的同時(shí),有力服務(wù)了全國(guó)電力保供大局。
近年來(lái),隨著我國(guó)光伏發(fā)電、風(fēng)電的快速發(fā)展,新能源基地電力外送對(duì)特高壓輸電線路形成巨大需求。今年以來(lái),多個(gè)特高壓工程建設(shè)提速,為提升新能源輸送能力創(chuàng)造條件。
3月22日,哈密—重慶±800千伏特高壓直流輸電工程新疆送端站——巴里坤換流站順利完成14臺(tái)雙極低端換流變壓器的安裝工作,“疆電入渝”工程進(jìn)入最后攻堅(jiān)沖刺階段。該工程投產(chǎn)后每年可向重慶輸送電量超360億千瓦時(shí),清潔能源電量占比超50%,每年可替代燃煤消耗600萬(wàn)噸,減排二氧化碳1650萬(wàn)噸。
3月23日,全國(guó)首個(gè)雙極高、低端直流系統(tǒng)同步啟動(dòng)帶電調(diào)試的特高壓直流輸電工程——隴東—山東±800千伏特高壓直流輸電工程設(shè)備驗(yàn)收合格,正式啟動(dòng)直流系統(tǒng)帶電調(diào)試。該工程是我國(guó)首個(gè)“風(fēng)光火儲(chǔ)一體化”大型綜合能源基地外送項(xiàng)目,線路全長(zhǎng)926.4千米,額定輸送容量800萬(wàn)千瓦,新能源輸電量占比超50%。
同一天,在湖北省宜昌市五峰土家族自治縣,寧夏—湖南±800千伏特高壓直流輸電線路工程(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“寧電入湘”工程)湖北段貫通。“寧電入湘”工程全長(zhǎng)1634千米,是我國(guó)首條以輸送“沙戈荒”新能源大基地電量為主的特高壓外送通道。投產(chǎn)后,年送電量預(yù)計(jì)達(dá)400億千瓦時(shí),其中,新能源電量輸送占比將超過(guò)50%。
截至2024年年底,國(guó)家電網(wǎng)已建成“22交16直”38項(xiàng)特高壓工程,形成全球最大規(guī)模的特高壓輸電網(wǎng)絡(luò),為保障電力安全可靠供應(yīng)、促進(jìn)綠色低碳發(fā)展提供了堅(jiān)強(qiáng)支撐。2025年,國(guó)家電網(wǎng)將聚焦優(yōu)化主電網(wǎng)、補(bǔ)強(qiáng)配電網(wǎng)、服務(wù)新能源高質(zhì)量發(fā)展,繼續(xù)推進(jìn)重大項(xiàng)目實(shí)施,積極擴(kuò)大有效投資,預(yù)計(jì)全年國(guó)家電網(wǎng)投資將首次超過(guò)6500億元。
電力+算力 技術(shù)升級(jí)促消納
“屋頂光伏面板氧化嚴(yán)重,表面積塵多,發(fā)電效率遠(yuǎn)低于全縣平均水平,建議盡快更換面板并清理?!?月17日,浙江德清縣供電公司員工攜帶無(wú)人機(jī)和運(yùn)行分析報(bào)告走進(jìn)德清桑瑞新能源有限公司,首次運(yùn)用“光效碼”數(shù)字標(biāo)簽為企業(yè)光伏發(fā)電系統(tǒng)“診斷開(kāi)方”。
“十四五”以來(lái),我國(guó)新能源進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期,其中分布式光伏投資規(guī)模小、建設(shè)速度快、準(zhǔn)入門(mén)檻低、投資回報(bào)高,在各類(lèi)新能源中發(fā)展最為迅猛。截至2024年年底,國(guó)家電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)分布式光伏累計(jì)裝機(jī)容量3.29億千瓦,是2020年年底的4.6倍。
德清縣供電公司深化“電力+算力”融合,探索分布式光伏“規(guī)劃、建設(shè)、并網(wǎng)、消納、運(yùn)維”全生命周期數(shù)智化管理,創(chuàng)新推出“光效碼”,打造新能源協(xié)調(diào)發(fā)展示范樣板。
“光效碼”由發(fā)電效率、消納效率和利用效率三大核心指標(biāo)構(gòu)成。發(fā)電效率通過(guò)等效滿負(fù)荷小時(shí)數(shù)與全縣均值進(jìn)行對(duì)比,劃分為5檔評(píng)價(jià)光伏電站電能轉(zhuǎn)換能力;消納效率以自發(fā)自用比例為標(biāo)尺,衡量就地消納水平;利用效率則將前兩項(xiàng)指標(biāo)歸一化處理,形成綜合評(píng)分。
“6~10分為高效率,4~6分為中效率,4分以下為低效率?!钡虑蹇h供電公司新市供電所副所長(zhǎng)周健介紹,“‘帶病上崗’的光伏面板發(fā)電量大打折扣,企業(yè)通過(guò)‘光效碼’便能直觀了解光伏電站的運(yùn)行情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決運(yùn)行短板?!?/span>
目前,德清縣供電公司已完成全縣931戶(hù)企業(yè)光伏的“光效碼”評(píng)估,形成318戶(hù)高效率、507戶(hù)中效率、82戶(hù)低效率標(biāo)簽庫(kù),并借助無(wú)人機(jī)航拍驗(yàn)證32戶(hù)低效電站存在的問(wèn)題,為客戶(hù)出具光伏發(fā)電效率評(píng)估報(bào)告。“過(guò)去只能憑經(jīng)驗(yàn)判斷,現(xiàn)在用數(shù)據(jù)‘說(shuō)話’,效率一目了然?!闭憬鹗款D汽車(chē)科技有限公司負(fù)責(zé)人表示,在供電公司的建議下,目前該企業(yè)光伏發(fā)電效率提升了15%。
“光效碼”是國(guó)家電網(wǎng)服務(wù)新能源高質(zhì)量發(fā)展的一個(gè)縮影。近年來(lái),國(guó)家電網(wǎng)全力推動(dòng)新能源發(fā)電項(xiàng)目應(yīng)并盡并、能并早并,持續(xù)推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新,優(yōu)化人工智能算法模型,深入開(kāi)展新型電力系統(tǒng)技術(shù)攻關(guān),保持新能源高水平利用。
在江蘇,3月5日,國(guó)內(nèi)首個(gè)新能源場(chǎng)站“電壓管家”——集群協(xié)控站在淮安試點(diǎn)投用,解決了新能源場(chǎng)站集群并網(wǎng)帶來(lái)的電壓控制難題?!半妷汗芗摇笨山邮照{(diào)度主站下達(dá)的電壓控制目標(biāo),并將其分解為具體的調(diào)節(jié)指令,分發(fā)至各新能源場(chǎng)站的自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)(AVC)子站?!半妷汗芗摇蓖队靡詠?lái),220千伏陸河變電站近區(qū)電網(wǎng)電壓波動(dòng)壓降顯著,電壓合格率最大提升超過(guò)10個(gè)百分點(diǎn),平均合格率達(dá)98%以上。
在吉林,大量光伏、風(fēng)電并網(wǎng)導(dǎo)致潮流逆向流動(dòng),引發(fā)電壓越限、諧波污染等問(wèn)題。為做好電網(wǎng)的運(yùn)行維護(hù),吉林省吉林市供電公司構(gòu)建起了“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”協(xié)同控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)三項(xiàng)核心技術(shù)突破行業(yè)瓶頸:首創(chuàng)基于多元信息融合的配電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集與殘差修復(fù)體系;運(yùn)用多模型串聯(lián)融合算法,將數(shù)據(jù)精度提升至98.7%,實(shí)現(xiàn)秒級(jí)動(dòng)態(tài)電壓調(diào)整;建立分布式電源并網(wǎng)調(diào)度模型,精準(zhǔn)預(yù)測(cè)并網(wǎng)點(diǎn)電壓波動(dòng)趨勢(shì)。目前,這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)已在吉林市16條10千伏線路規(guī)模化應(yīng)用,提升新能源消納能力13%,累計(jì)減少碳排放3200噸。
在山東,聊城供電公司在分布式光伏電站加裝新型傳感器,實(shí)時(shí)采集光照強(qiáng)度、溫度、風(fēng)速等環(huán)境數(shù)據(jù)以及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),結(jié)合氣象數(shù)據(jù)、歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)信息,引入機(jī)器學(xué)習(xí)算法和深度學(xué)習(xí)模型,對(duì)光伏出力的非線性變化進(jìn)行建模,大幅提升了預(yù)測(cè)的精度和適應(yīng)性。自去年3月應(yīng)用以來(lái),聊城地區(qū)分布式光伏出力預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度由93.67%提升至96.87%。
“風(fēng)光”無(wú)限,綠電生輝。國(guó)家電網(wǎng)不斷優(yōu)化電網(wǎng)布局,滿足清潔能源發(fā)展需求,推動(dòng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)各環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng),讓更多綠電供得上用得好。
來(lái)源:亮報(bào)
作者:許天驕