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    電網更“柔”:新能源“靠天吃飯”波動大?虛擬電廠來“削峰填谷”

    文章出處:   責任編輯:   發布時間:2021-09-23 09:32:52    點擊數:-   【

    中國儲能網訊:荔灣龍溪的2000戶居民沒有想到,上月底一個炎熱的夜晚,他們徹夜嘆空調清涼不斷的背后,是80輛電動公交車收到廣州供電局虛擬電廠的指令,調整了充電時間,錯開了居民用電高峰期,避免了街坊們半夜停電。

    這是廣州建設新型電力系統的一個縮影。未來,廣州將大幅增加光伏發電的裝機規模。然而天氣說變就變,晴空萬里可以忽變疾風暴雨,如何提供綠色低碳、安全穩定、經濟實惠的電力?南方電網廣東廣州供電局將通過打造“三片一點一標桿”,攻關核心技術研發“超強充電寶”,建設更具“柔性”、更開放、以數字電網作為承載的新型電力系統示范區,服務碳達峰、碳中和戰略目標早日實現。

    電力更“綠”:至2025年,廣州光伏發電裝機規模增加2.5倍

    實現碳達峰、碳中和目標,能源是“主戰場”,電力是“主力軍”。電力行業是我國碳排放占比最大的單一行業,減排效果直接影響“雙碳”目標的完成進度。建設新型電力系統,降低化石能源占比,是南方電網的“路線圖”。預計到2030年,南方電網將基本建成新型電力系統,非化石能源占比達到65%以上,新能源成為南方五省區第一大電源。

    和傳統的電力系統相比,“綠色高效”是新型電力系統的一大顯著特征。廣州供電局粵港澳大灣區建設推進辦公室副主任許苑介紹,不同于以化石能源為主的傳統電力系統,新型電力系統中,風、光等新能源將成為主體。終端能源消費“新電氣化”進程加快,比如廚房炊具改用電器,用能清潔化和能效水平顯著提升。

    “廣州電網作為典型的能源受端,目前本地電源支撐不到40%,其中,可再生資源裝機容量占本地電源約15%,以光伏為主,約70萬千瓦,還有部分水電和生物質發電。”許苑說。目前,廣州正積極推動整縣(市、區)分布式屋頂光伏、漁光互補、農光互補等,預計2025年全市光伏發電裝機規模達250萬千瓦左右,相當于增加2.5倍,“綠色電力”的比重大幅提升。

    電網更“柔”:新能源“靠天吃飯”波動大?虛擬電廠來“削峰填谷”

    傳統用化石能源發電,可以根據用電峰谷規律來安排發電廠的生產計劃,做到供需精準匹配。然而,天氣隨時“變臉”,風、光等自然資源具有隨機性、波動性、間歇性等特點,發電高峰與用電高峰存在錯位,如何確保電網持續可靠供電、安全穩定,成為新型電力系統的挑戰所在。

    怎么破解“靠天吃飯”的難題?許苑介紹,電網作為消納高比例新能源的核心樞紐作用會更加顯著。“電網將廣泛接入和消納新能源,實現供需雙向靈活調節。”比如虛擬電廠,通過動態調節實現電網的供需平衡,達到如同臨時新建一座小型電廠的效果。

    8月29日,廣州市虛擬電廠首試牛刀。當天深夜的荔灣龍溪,家家戶戶空調開足馬力,居民用電節節攀升,電網負荷一度告急。此時,廣州電網通過虛擬電廠平臺向公交充電公司發出首條直調指令,精準削減變電站負荷,瞬間降低80臺電動公交充電功率,調整公交充電計劃時間,保障了2000戶家庭的空調用電,令居民一夜好夢更清涼。次日清晨,公交車重新“電力十足”。

    隨著電動公交的普及,大量車輛同時充電會給電網帶來不小的負荷壓力。許苑說:“它們既是用電的主體,也是儲能的主體。一方面,可以通過靈活調節,變更它們的充電時間,為電網‘減負’。另一方面,還可以通過經濟手段,鼓勵它們在高峰期放電,‘反哺’電網,公交企業將獲得相應的減免補貼。廣州今年將拿出900萬元專項資金,加快推廣虛擬電廠。”電網負荷就在這一增一減之間,實現了“削峰填谷”,電網的“柔性”更強。

    廣州方案:“三片一點一標桿”建設新型電力系統示范區

    虛擬電廠只是其中一個縮影。接下來,廣州供電局將通過構建“三片一點一標桿”,力爭成為建設新型電力系統的示范區和“先行軍”。

    “三片”分別是南沙、琶洲、從化。其中,南沙將結合國家級新區和自貿試驗區的優勢,打造國內最大的5G+數字電網應用示范區;琶洲作為人工智能與數字經濟試驗區,重點建設數字電網;從化將打造服務鄉村振興和國家城鄉融合發展于一體的多元用戶互動、多能協同示范區,提升城鄉電力服務均等化水平。

    “一點”是建設超低能耗、低碳的互聯網數據中心。目前在建的棠下集中式數據中心,項目規模達5500個,是南方電網數字化管理核心樞紐。“大灣區能源緊張,而數據中心正是耗電大戶,我們要通過‘綠色算力’的嘗試,降低數據中心的單位能耗,做到以更少的能耗提供更大的算力。”

    “一標桿”是指氫電融合的標桿。具有不穩定性的新能源占據主導之后,如何確保高峰期的穩定用電?許苑介紹,除了虛擬電廠,還需要更多、高效的“充電寶”——它們將在用電低谷時儲能、到了高峰時放電。氫電融合就是廣州供電局正在攻關的“充電寶”技術難題。

    可再生能源電解水,可以生產氫。氫作為儲能介質,具有比鋰電池儲能更高的能量密度,可以供能長達一個月,是“續航能力”超強的綠色“充電寶”。“我們正在研究氫電融合的核心技術,不僅可以服務本地光伏發電,還能消納更多通過西電東送來到大灣區的水電,進一步提高綠色電力的比例。”

    低碳、安全、經濟,被視為經典的能源“不可能三角”。通過構建新型電力系統,加快關鍵技術突破、體制機制創新,推動實現以新能源為主體的能源“大三角”,助力構建清潔低碳、安全高效的能源體系,推動城市綠色低碳高質量發展,提供安全穩定、價格實惠的綠色電力,早日實現“雙碳”目標。


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