到浙江海宁,除了买皮草、观海潮,有很多人来“打卡”新地标——
站在海宁尖山的最高点眺望,连片的光伏板如浸透阳光的海,粼粼波光,仿若潮涌。
这蔚蓝的光伏海,在海宁光伏热力图上是一片深红:2022年,尖山分布式光伏渗透率96.81%。
“十四五”期间,“深红”将从尖山逐渐向西、北拓展。预计到2025年,海宁光伏并网总装机容量将突破180万千瓦。
“一般认为,当分布式光伏渗透率超过15%,就属于高渗透率了,超过50%就需要实时电价机制、配置储能等手段。”海宁供电公司新型电力系统建设专班的方鑫勇介绍。
“在这里,我们实现了光伏发电100%全消纳。”方鑫勇很自豪。
配电网(110千伏)的光伏渗透率是指光伏电源装机容量与该区域110千伏变电站主变压器容量的比值。
方鑫勇记得同事讲的一个小故事。
2009年,面对来咨询装屋顶光伏的居民,同事一头雾水。谁料十几年间,在海宁这个金庸武侠江湖开启的地方,曾经的“不可思议”变得“平平无奇”。
得益于政策引导,这里分布式光伏的发展几近“狂飙”。
位于海宁东南角的尖山,企业屋顶装光伏板是“标配”,铺设面积占区域屋顶总面积的比例突破70%。
尖山新区经济发展办公室主任祝凯峰说:“绿色可靠的光伏电,成为我们招商引资的一张金名片。”数据显示,2022年,尖山的清洁能源就地消纳量达到6.51亿千瓦时,占比超过全社会用电量的24%,相当于减少20.83万吨煤炭燃烧、减排55.41万吨二氧化碳。
尖山用电有“三高”。这也是未来工业园区用电的一种典型样态。
高新能源渗透率——光伏装机容量29.18万千瓦,光伏渗透率96.81%。
高电力负荷密度——以海宁1/20的面积用了海宁1/6的电,单位面积负荷每平方千米6500千瓦。
高电能质量要求——聚集了半导体、新能源等高精尖产业。
“在这里探索县域新型电力系统转型之路,打造现代智慧配电网,具有极高的示范意义。” 海宁供电公司总经理张海春说,“别的地方可能5~10年后才会遇到的光伏消纳、电网安全等问题,近几年都已在这里凸显。”
新能源随机性、波动性大,离不开与之匹配的系统调节能力。源网荷储协同发展的思路,在这片“试验田”探索。
海宁尖山企业屋顶布满光伏发电板
源网荷储一体化是一种包含“电源、电网、负荷、储能”整体解决方案的运营模式,它可以提升电网承载能力、提升系统调节能力和服务新能源消纳,是促进能源绿色低碳转型、保障电网安全稳定运行的关键路径。
2019年8月,“嘉兴城市能源互联网综合试点示范项目”通过国家能源局验收,在尖山初步建成源网荷储一体的区域能源互联网。
2021年3月,全国首个“源网荷储一体化”示范区在尖山挂牌。2022年,尖山示范项目被列为浙江省“十四五”新型电力系统建设试点工程和国网浙江电力新型电力系统建设十大标志性工程。
2023年1月,海宁市政府发布《打造国家级新型电力系统先行县三年行动方案(2023—2025年)》,对全市源网荷储四侧做了清晰规划。
如何把可调节的资源池做大?
2021年2月,国家发展改革委、国家能源局出台《关于推进电力源网荷储一体化和多能互补发展的指导意见》。同年3月,海宁市发展和改革局出台《关于推动源网荷储协调发展 促进清洁能源高效利用的指导意见》,成为全国首个从政策层面进行响应的县市。
此后,加快推进新能源配置储能、推动新型储能发展、开展“万户光伏 绿色共富”行动等政策在海宁渐次推出,浙江首个地方性电力需求侧响应补贴政策在尖山出台……
政策引导下,源、网、荷、储四侧的发展不断被激活,也为接入、消纳更多新能源提供了空间。
政策落地,供电同步给力。
调动用户配套建设储能的积极性,尖山供电所客户经理吕杰琢磨出了一个诀窍:算账。
2021年年初,吕杰去和金电子科技有限公司“探风”。看着账本上的数字,相关负责人动了心。最终浙江省首个用户侧“光伏+储能”项目在此落地,安装光伏容量800千瓦,配置储能100千瓦/276千瓦时,投运至今总收益超过100万元。这样的“账”,吕杰算了50余次。
“去年迎峰度夏期间,单次参与需求侧响应能补贴3万多元,加上利用峰谷电价价差,大概五六年能回本。”晶科能源用户侧储能项目负责人沈海江说,“既能为电网削峰填谷作贡献,企业也能多用绿电、多赚钱,可谓三赢。”
2022年,恰逢“电力助企开门红”活动,吕杰又到火星人厨具股份有限公司,送上专门编制的优化用电建议书,也根据负荷特性推荐了合适的需求响应方式。当年迎峰度夏期间,该公司在接到响应邀约后积极参与8次,获补贴4.37万元。
当下,海宁正推进158组标准环自动化改造,配网升级也在进行时。
“标准环,就是以标准接线的方式将几条线路接在一起,在环内尽量多消纳新能源,并实现整体经济运行。”海宁供电公司运检部专责俞威打比方说,相当于推广普通话,既能为系统运行方式的自动计算提供基础,也能让基于标准环开发的系统策略可复制、可推广。这也是打造现代智慧配电网的网架基础所在。
如今,海宁在挖掘源网荷储资源潜力方面,全国领先。
如何用好这些海量的分散资源?
“靠‘控制大脑’。”海宁供电公司调度中心主任施海峰说。
2021年7月,新型电力系统“控制大脑”——源网荷储协调控制系统在海宁上线,2022年11月升级为新一代配电自动化系统,并面向浙江全省推广。
“以前,要么因为智能终端没有全覆盖,监测不到数据,要么因为数据分散在分布式光伏群控群调系统、需求响应平台等多个平台,且业务归口不同,资源不能实现统一调用,如今通过‘大脑’全搞定。”施海峰说,以前像“开盲盒”,现在电网“全透明”。
√ 系统包括运行总览、调度监视、故障处理、经济运行、协同控制五个模块
√ 将配网划分为“变电站—线路—台区”三个层级
√ 根据每个层级电网的不同运行状态,自动对应经济运行、快速自愈、自我平衡三种运行策略
√ 分层分区实行精细化控制,实现一个平台统筹调控配网海量资源,源网荷储可观、可测、可调、可控
今年春节期间,尖山大部分企业放假,屋顶光伏发电量富余。“控制大脑”监测到20千伏富江线出现线路倒送,随即生成调节策略:这些电通过凤凰换流站,转供给附近居民客户集中的10千伏联络线,实现了光伏发电100%合理就地消纳。
起先在尖山试点时,有人不理解:尖山“麻雀”点儿大,可调资源数得过来,有必要把架构搭得这么复杂吗?
“调试时发现,一个台区线路出现故障在系统决策中也要调主网资源。太离谱了!”同为专班成员的徐志鸿说,大家意识到,分层分区的精细化管控十分有必要,每个层级分区都相当于一个自治单元,能在单元内解决的问题,就不向上“添麻烦”。
这一“大脑”也在持续发育。
最近,需求侧响应容量模块正在开发。“点一下,十几秒,屏幕上,负荷转供、储能调节、有序用电等多个策略都自动生成。”徐志鸿说,今年迎峰度夏前,模块将上线,有力支撑调度决策。
2022年年底,方鑫勇离开专班,上任尖山供电所所长。从“挠破头”搞规划到“跑断腿”访客户,这名“90后”也是头一遭经历。
“‘最后一公里’的优质服务能打开工作局面,数智赋能可以实现高效运作。我们还对全省首个‘多端口直流微网’进行属地管理,直接参与到源网荷储一体化项目中。”他真切体会到,新型电力系统建设也要依托供电所这一配网最小管理单元。
眼下,海宁供电公司正在这里打造“未来”供电所,以“数智监控中心+供电网格”的运作模式,探索适应新型电力系统和现代智慧配电网的生产管理体系。
尖山“未来”供电所
“大潮越近,声音越响,真似百万大军冲锋,于金鼓齐鸣中一往无前。”
在这里,县域新型电力系统探索之路,借由现代智慧配电网建设,愈发清晰。
执行审核 | 张怀雨 宋伟杰