中國儲能網(wǎng)訊：福建廈門，別稱鷺島。10月20日至23日，第24屆亞太電協(xié)大會在廈門舉辦，世界的目光再次聚焦這座海上花園城市。一流的城市需要一流的配電網(wǎng)。如今，一張“供電高可靠、源荷高聚合、信息高融合、服務高品質”的高能級配電網(wǎng)正在鷺島加快推進，為廈門經(jīng)濟社會發(fā)展提供充足動力。
這顆“鉆石”不一般
碧波蕩漾，白鷺翩躚。位于東南沿海的廈門，是一座高素質的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)之城，也是一座高顏值的生態(tài)花園之城。夜幕降臨，華燈初上，整個鷺島光彩照人，展現(xiàn)出別樣的風情與浪漫。
10月20日至23日，第24屆亞太電協(xié)大會在廈門舉辦，本次大會以“綠色低碳 電亮未來”為主題，為各方探討能源轉型、推動綠色發(fā)展提供了重要平臺。
在這場國際盛會舉辦地廈門國際會展中心附近，一張無形的鉆石型配電網(wǎng)正在加快鋪開。
電網(wǎng)連接電力生產和消費，是重要的網(wǎng)絡平臺，是能源轉型的中心環(huán)節(jié)。配電網(wǎng)是電力供應鏈中聯(lián)系電網(wǎng)企業(yè)和終端用戶的關鍵環(huán)節(jié)，其可靠性、服務水平、清潔能源接納能力是支撐城市經(jīng)濟發(fā)展、社會和諧、綠色低碳、環(huán)境友好的關鍵。
鉆石型配電網(wǎng)的電網(wǎng)形態(tài)因與“鉆石切割面”的線條分布非常類似而得名，它是以10千伏開關站為核心、雙側電源供電、配置自愈功能的雙環(huán)網(wǎng)電網(wǎng)結構，具有安全韌性、友好接入、堅強可靠以及經(jīng)濟高效的特點，能夠滿足經(jīng)濟社會發(fā)展高可靠性供電的要求。
福建廈門供電公司經(jīng)研所蔣航，已從事電網(wǎng)規(guī)劃工作9年。這些年，他目睹著廈門電網(wǎng)實現(xiàn)配電自動化覆蓋率100%，清潔能源消納100%，城市配電網(wǎng)供電可靠性居國內領先水平，覺得很自豪。
福建是國家電網(wǎng)有限公司新型電力系統(tǒng)省級示范區(qū)之一，國網(wǎng)福建省電力有限公司圍繞新型電力系統(tǒng)“是什么”“怎么建”，提出了打造東南清潔能源大樞紐、高能級配電網(wǎng)大平臺、“數(shù)字閩電”大生態(tài)，實現(xiàn)清潔低碳水平領先、安全穩(wěn)定水平領先、效率效益水平領先的“三大三先”發(fā)展目標。
廈門是福建省唯一的新型電力系統(tǒng)示范市，國網(wǎng)福建電力持續(xù)高起點、高標準打造廈門高能級配電網(wǎng)，聚力形成供電高可靠、網(wǎng)架高承載的能量配置樞紐，信息高融合、狀態(tài)全感知的智慧物聯(lián)體系，源荷高聚合、靈活全接入的開放共享平臺，服務高品質、低碳高能效的能源服務生態(tài)，為廈門城市建設提供優(yōu)質可靠的供電保障。
鉆石型配電網(wǎng)是廈門市高能級配電網(wǎng)建設的重要內容，也是廈門新型電力系統(tǒng)示范試點工程之一?！拔覄側肼殨r，配電網(wǎng)發(fā)展主要以提高供電能力為主，現(xiàn)在主要以提高供電可靠性為目標，滿足多元負荷的接入需求。”蔣航介紹，當前，充電樁、分布式電源、儲能等可調節(jié)資源快速發(fā)展，對配電網(wǎng)的調度運行提出更高要求。今年，廈門加快建設鉆石型配電網(wǎng)，全力打造靈活互動、高度自愈的高可靠性城市配電網(wǎng)架。
作為經(jīng)濟特區(qū)，廈門經(jīng)濟活力十足。2022年，廈門全市地區(qū)生產總值實現(xiàn)7802.7億元，增長4.4%，增速高于全國1.4個百分點，增速排名全國15個同類城市首位。
快速發(fā)展的經(jīng)濟需要高可靠的供電。鉆石型配電網(wǎng)有“不停電的配電網(wǎng)”之稱，在供電可靠性和負荷轉供能力方面具有顯著的優(yōu)勢：鉆石型配電網(wǎng)可以實現(xiàn)故障快速自愈，400毫秒內完成故障隔離重構，區(qū)域供電可靠率提升至99.999%以上；轉供能力強，不同變電站雙側供電，負荷轉供能力達100%；滿足檢修方式下“N-1”安全校核要求，有效減少計劃檢修及施工停電時間，大幅提升城市中心區(qū)的供電可靠性；適應能力強，基于縱聯(lián)電流差動保護，適應大量分布式電源接入，且滿足環(huán)網(wǎng)合環(huán)運行條件。
云端調控源荷儲
隨著風電、光伏發(fā)電、儲能設施等靈活資源接入電網(wǎng)，電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行及配置能力優(yōu)化面臨挑戰(zhàn)。
推動源網(wǎng)荷儲協(xié)同發(fā)展成為未來電網(wǎng)的發(fā)展方向。廈門供電公司依托省級調控云平臺，探索構建多元源網(wǎng)荷儲聚合的新型能源自治體系，創(chuàng)新“省—地—配—臺—戶”分層協(xié)同調控模式。廈門供電公司調度控制中心副主任高俊彥說：“這個新模式貫通了500千伏省級電網(wǎng)至0.4千伏末梢電網(wǎng)，在網(wǎng)的每個節(jié)點設備都一覽無余。相較于原先電網(wǎng)調度的‘源隨荷動’模式，現(xiàn)在調度側通過省地一體化中低壓負荷預測、精準負荷控制、分布式能源群調群控等新技術，構建了統(tǒng)籌全網(wǎng)全電壓等級可調節(jié)資源，分層分區(qū)精細化調節(jié)電網(wǎng)的‘源網(wǎng)荷儲協(xié)同互動’新模式?！?
接入電網(wǎng)的資源具有不同的特征，發(fā)揮著不同的作用。廈門供電公司對配電網(wǎng)負荷成分進行識別劃分，針對各類行業(yè)負荷及分布式電源的特征，建立預測模型，實現(xiàn)配電網(wǎng)負荷的精細化預測；通過功率群調群控模塊，規(guī)?；_展直調分布式光伏、自治臺區(qū)、分布式儲能協(xié)同互濟；與虛擬電廠平臺聯(lián)動實現(xiàn)對饋線、母線及變電站的可調節(jié)負荷量分析、調用，并實現(xiàn)緊急情況下開展主配協(xié)同精準負荷控制。
近年來，廈門分布式光伏發(fā)展迅速。2021年，廈門市海滄區(qū)、同安區(qū)、翔安區(qū)入選全國整縣（市、區(qū)）屋頂分布式光伏開發(fā)試點名單。一排排藍色的光伏板，扮靚了居民的屋頂，提升了海島的顏值。
在廈門市同安區(qū)蓮花鎮(zhèn)軍營村，上千平方米的光伏頂棚讓恒利茶業(yè)有限公司茶園的觀光廊道更加漂亮。按照25年運營周期來計算，該項目可以提供489萬千瓦時的清潔電能。
“廈門是沿海城市，云多風大，當云層遮擋住陽光時，就會影響光伏的發(fā)電功率?！备呖┱f，他們把廈門分成3×3千米的網(wǎng)格，每個網(wǎng)格安裝氣象監(jiān)測裝置，然后再結合光伏電站的發(fā)電容量及發(fā)電能力進行歷史數(shù)據(jù)的評估，開展光伏發(fā)電功率預測。目前，廈門供電公司已實現(xiàn)超短期（4小時內）及短期（3天內）的光伏發(fā)電功率預測?；诳茖W的功率預測數(shù)據(jù)，廈門供電公司提前布局，加快電網(wǎng)建設，滿足清潔能源并網(wǎng)需求。
依托調控新模式，廈門供電公司可在滿足清潔能源就近消納的前提下，提升電網(wǎng)調度精益化水平，同時配合虛擬電廠運行，激活社會潛在資源，在不增加電網(wǎng)投資的前提下緩解區(qū)域局部用電緊張情況，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，實現(xiàn)多方共贏。
同時，廈門供電公司按照“三圖層（電網(wǎng)圖、交通圖、氣象圖）、四場景（操作全場景、工作全場景、搶修全場景、故障全場景）”設計路線，構建“全場景”現(xiàn)代配網(wǎng)供電調控服務體系，建設現(xiàn)場作業(yè)管控全場景一張圖，全面提升供電調控服務能力。
鼓浪嶼與廈門本島隔海相望，是世界文化遺產地、璀璨的海上明珠。漫步鼓浪嶼的小街，花紅樹綠，建筑古樸，令人流連忘返。
位于鼓浪嶼的大德記開關站，是福建第一棟“光儲直柔”一體化用電建筑。為保護歷史建筑的原始風貌，廈門供電公司為該建筑量身定制了一塊紅磚式薄膜光伏幕墻，吸引了眾多游客的目光。
這棟建筑內使用直流電器，白天陽光充裕時，小樓的光伏幕墻及光伏窗發(fā)出來的直流電無須轉換為交流電即可就地消納，余電自動儲存到儲能系統(tǒng)中；夜間，儲能系統(tǒng)對建筑進行供電，實現(xiàn)“削峰填谷”。據(jù)測算，整樓光伏發(fā)電總功率為3千瓦左右，每天光照12小時可發(fā)電30多千瓦時，基本實現(xiàn)自發(fā)自用，成為真正的“零碳建筑”。
廈門供電公司積極推動源網(wǎng)荷儲協(xié)調發(fā)展，不斷提升供電可靠性，促進清潔能源消納，助力實現(xiàn)“雙碳”目標。
高效互動秒響應
能源綠色低碳轉型是不可逆轉的時代趨勢。新能源具有隨機性、波動性、間歇性等特點，隨著大規(guī)模新能源接入電網(wǎng)，如何保障可靠供電能力備受關注，虛擬電廠應運而生。
今年6月，福建省首個虛擬電廠平臺在廈門上線運行。作為國網(wǎng)福建電力新型電力系統(tǒng)示范建設項目，廈門虛擬電廠平臺按照“政府主導、電力主動、社會參與”模式，以新能源最大化消納、經(jīng)濟效益最優(yōu)、電網(wǎng)系統(tǒng)運行最優(yōu)為目標，構建多元實時可調負荷資源池，基于可調負荷預測分析和資源動態(tài)分配策略，參與各電壓等級電網(wǎng)調度協(xié)同控制，實現(xiàn)資源聚合調控和供需雙向互動，滿足負荷高峰用電需求，服務廈門高能級配電網(wǎng)建設。
“虛擬電廠并不是真正的電廠，而是一個智慧能源管控平臺?！睆B門供電公司虛擬電廠平臺項目相關負責人翁俊解釋說，虛擬電廠將分散的空調、儲能、自備發(fā)電機、充電樁等可調節(jié)的電力資源有效聚合和協(xié)同優(yōu)化，在用電高峰時，引導客戶主動削減用電負荷，向電網(wǎng)輸出等效富余電力，實現(xiàn)電力供需平衡。
與一般的電力需求響應相比，虛擬電廠以信息化數(shù)字技術為支撐，聚合了用戶側和電網(wǎng)側的海量數(shù)據(jù)，能夠實時跟蹤電網(wǎng)和用戶設備的運行情況，實現(xiàn)電力負荷的組合、分析、優(yōu)化和調度，有利于更好更快地削峰填谷。
近年來，電動汽車逐漸進入尋常百姓家，成為綠色出行的新風尚。廈門城市核心區(qū)已形成0.9公里充電服務圈，公共充電設施密度全國第一?！俺潆姌妒菑B門虛擬電廠平臺上優(yōu)質的可調節(jié)電力資源，它可以實時調節(jié)充電功率，響應電網(wǎng)需求。充電樁運營商還可以通過價格機制引導車主在用電低谷時期充電，為電網(wǎng)讓出富余電力?！蔽炭≌f。
廈門虛擬電廠平臺上的可調節(jié)資源分為約時客戶和實時客戶，約時客戶按照約定時間響應電網(wǎng)需求，而實時客戶則實時響應電網(wǎng)需求。廈門供電公司積極引導各類資源主動參與交互，推動廈門市政府在省級需求響應政策基礎上，提高需求響應補貼標準，實時響應補貼最高達12元每千瓦時，同時引入?yún)^(qū)塊鏈技術，利用其不可修改、可溯源的優(yōu)點，確保業(yè)務、資金公開透明。
在翁俊看來，隨著更多分布式電源接入虛擬電廠平臺，虛擬電廠不僅能引導客戶在用電高峰期少用電，還能引導客戶在用電低谷期多用電、用綠電，助力解決電網(wǎng)的跨區(qū)平衡問題，緩解局部地區(qū)的用電緊張狀況。
目前，廈門虛擬電廠平臺已聚合600多家參與主體約42萬千瓦可調資源。未來，廈門虛擬電廠平臺將探索更多靈活商業(yè)運營模式，依托平臺的運營管理和聚合能力，逐步實現(xiàn)輔助服務、電力現(xiàn)貨交易等更多綜合功能，實現(xiàn)資源統(tǒng)一協(xié)調控制，改變消費側用電習慣，培養(yǎng)全社會低碳用能消費觀。
向新而變，向綠而行。美麗的鷺島乘上高能級配電網(wǎng)建設的快車，正在充滿光榮與夢想的新征程上大步向前。
