第15版:企业风采

中国能源报 2023年01月09日 星期一

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贵州电网数智配电网助力乡村振兴

■刘振铭 《 中国能源报 》( 2023年01月09日   第 15 版)

  2021年,我国分布式光伏增长近2900万千瓦,占全部新增光伏发电装机的55%,历史上首次突破50%。受电网通道、土地和光照等资源的限制,清洁电力的发展从以传统的集中式为主向分布式与集中式并重发展转变,配电网成为清洁能源的消纳重点之一。山区农村广阔的屋顶资源、丰富的光照资源将有助于光伏并网和电网减碳,但也为山区配电网的消纳和安全稳定运行带来挑战。

  为全方位执行党中央关于碳达峰碳中和的战略部署,助力贵州省碳达峰进程,南方电网贵州电网有限责任公司(以下简称“贵州电网”)着力构建数字化与智能化共同驱动的高品质绿色农村电网升级版,支撑电力系统安全稳定运行的同时,也更加高效地服务国家“双碳”目标的落地。

  贵州山区丰富的建筑屋顶、大棚资源以及山坡荒漠等为“光伏+特色农业”的开发模式提供较为良好的基础,乡村能源转型与产业升级融合发展,但存在三大挑战需要克服。一是山区负荷具有“季节性+迁移性”特点,长时间尺度来看,电网设备轻载,但在一些负荷峰值时段,设备及线路重载、过载问题非常突出,电网投资和设备利用率间难以平衡;二是山区电网低负荷密度特征下难以避免远距离供电,光伏并网叠加如电动汽车、电动农用器具、家用电器等新场景大量出现,山区电网供电品质与薄弱网架结构间难以平衡;三是大量乡村生态特色产业快速发展对电力可靠性提升需求迫切,但是在多山、多林木、多灾的区域提升电网的可靠性,每增加一个“9”,投资将成几何倍数增加,在低负荷密度难以算清“投资-收益”间的平衡账。

  得益于数字与能源的加速融合,农村能源体系也在加速向清洁低碳转型。首先,利用大数据挖掘分析,人工智能化决策、数字化控制,支持有效联动、有机融合,可实现山区电力系统安全稳定运行;其次,在资源大范围优化的同时,也构建出广泛互联、智能互动、安全可控的新型电力系统;最后,通过数字化推动能源电力供应绿色发展、节能减排,提升电力系统整体能量利用水平。

  为了适应乡村振兴以及乡村能源转型的新需求、新问题,电网的平台性和枢纽性作用更加突出和关键,“以数促智、数智赋能”是贵州电网在乡村电网转型过程中的新思考和新尝试。

  首先,以数字引领价值,构建以数字为尺的绿色低碳价值体系,形成“数字-能量-碳排放”的立体价值标签,引导清洁能源有序并网,形成能源低碳流,让低碳节能与收益、效率形成强相关;其次,推动电力网、信息网与海量数据的深度融合,实现信息分散资源的主动聚合和主动同步,补齐乡村电网在清洁能源开发上分散无序的短板,同时利用边云协调助推“智能主网”与“分布式智能电网”的协调发展;第三,通过数字技术扩展电网服务平台和服务领域,建立电网和用户能量管理系统互动机制,引导负荷使用和光伏并网向促进清洁能源消纳和电网节能降碳的方向发展,同时利用电网现有的运行数据、气象数据、雷击数据、灾害数据等,为整县光伏开发商、综合能源服务商等提供数据辅助服务(如光伏板覆尘、电网故障等)。

  贵州电网将在贵州省六盘水盘州羊场乡开展乡村化分布式智能电网示范,助力构建山区绿色可靠供电体系。一方面,面向电网结构直流化、分布式能源多样化以及通信方式复杂化的特点,研究多能源、多场景和多尺度下的边云协同技术研究和终端设备,形成支撑大量分布式能源资源通信的分层分群结构和主动同步技术;另一方面,构建分布式光伏监控主站,基于大数据和人工智能技术,将电网资产和分布式能源资源形成深度关联,通过碳流分析、光伏板覆尘、故障检测等辅助服务发挥电网平台优势、扩展服务边界,同时提供并网需求快速登记服务,形成并网、运行和维护的闭环关联,支撑整县并网业务进度的可视化和便捷化;此外,贵州电网还将进一步把主站扩展为分布式能源的数字化底座,进一步支撑服务分布式氢能源、分散式风力发电、分布式生物质能发电、冷热电三联供等系统的服务与管理,将负荷信息、发电信息、地理信息、灾害与气象信息整体融合贯通,在重点区域构建分布式能源系统的数字化孪生,探索更柔性、更智能、更包容的能源利用与系统运行新形态,通过更优质可靠的电力和更便捷的能源接入,助力打造乡村振兴示范区。

  在分布式、多层次能源规模与日俱增的发展背景下,着力构建支撑新型电力系统数字化服务能力的融合型信息基础设施,充分发挥电力数据的深度和广度优势,将为政府精准施策提供可靠的依据。随着电网“数+智”融合转型与推进,新型电力系统将具备更加高效可靠的运行特性以及更加便捷的能源接纳能力,融入和服务国家“双碳”和“乡村振兴”战略。

  (作者系南方电网贵州电网公司战略规划部总经理)