如今,以新能源大规模开发利用为特征的新一轮能源革命蓬勃兴起,能源清洁低碳转型成为不可逆转的大势。
近年来,分布式光伏大规模接入低压配电网,给配电网安全运行带来巨大挑战,末端过电压、三相不平衡等电压问题逐步凸显,不仅影响了用电设备安全,还限制了光伏并网接入能力。
针对这一普遍性难题,今年1月开始,浙江嘉兴供电公司联合国电南瑞科技股份有限公司进行创新探索,经过反复试验,利用相间功率主动平衡、低压线路互联功率转移、无功电压补偿等多级电压调节原理,研发了“光伏伴侣”装置,促进新能源消纳。这项装置也在“互联网之光”博览会上展出,受到业界人士的广泛关注。
在桐乡市高桥镇楼下角村,目前已有14户居民安装了屋顶分布式光伏。据台区经理吕富胜介绍,这些家庭屋顶光伏装机容量有168千瓦,已超过了台区变压器160千伏安的容量,因此会带来末端电压过高、三相不平衡等问题,一定程度上还会影响家用电器的使用寿命。
桐乡市供电公司在这个台区试点安装了“光伏伴侣”装置,整个台区的光伏接入能力提升30%~40%,同时还可实现台区分布式光伏100%就地消纳、电压质量100%合格,进一步提升了居民电力获得感。
风电、光伏发电等新能源发电具有随机性、波动性、间歇性特征,需要加快推进风光水火储多能互补、电气冷热氢互通互济,构建更加灵活、更有韧性的新型电力系统。
国家电网积极发展先进输电技术,相继攻克特高压、柔性直流输电、新能源并网等关键核心技术,达到国际领先水平。
在浙江省台州市大陈岛,白色的风机沿着海岸线布局,成为小岛的最美点缀。在这些风机中,有两台低频风机发出的电流频率是20赫兹,与电网正常的工作频率50赫兹并不相同。低频风机发出的电如何与大电网相连呢?
今年6月,台州35千伏柔性低频输电示范项目在大陈岛投运。该工程构建了“陆地—海岛—风电”互联系统,将海岛上低频风力发电机发出的20赫兹低频交流电送往陆地,完成换频后并入大电网,实现了陆地电网和大陈岛电网间的电能高效互济。
与常见的输电方式相比,低频交流输电可以通过降低输电频率,有效提高线路输送能力、增大传输距离,同时能够大幅度降低设备投资和运维费用,为开发利用中远海丰富的风电资源提供了经济高效的输送手段。
据测算,该项目每年可向陆地送电450万千瓦时,相当于节约标准煤1800吨,减排二氧化碳4480吨。
今年7月,全国首个海岛绿氢综合能源示范工程在大陈岛投运。“该工程利用海岛丰富的风电,通过质子交换膜技术电解水制氢,构建了‘制氢—储氢—燃料电池’热电联供系统。”国网浙江省电力有限公司电力科学研究院氢电耦合技术专职李志浩介绍,“这有效促进了海岛清洁能源消纳与电网潮流优化,实现了大陈岛清洁能源100%消纳与全过程‘零碳’供能。”
该工程应用了制氢/发电一体化变换装置等首台首套装备,实现了国内氢能综合利用能量管理和安全控制技术突破,提高了新型电力系统对新能源的适应性与安全性,综合能效超过72%,达到国际领先水平,是新型电力系统的一次有力探索和实践。
示范工程的投运是数字技术与能源技术融合创新的具体实践。在数字技术牵引下,一项项先进能源技术取得重大突破,为促进清洁能源消纳、构建新型电力系统提供了强劲动力。