當屋頂光伏、智能家電、新能源汽車成為日常，需求響應(yīng)、虛擬電廠和儲能設(shè)施成為標配，該如何構(gòu)建新型電力系統(tǒng)？配電網(wǎng)的發(fā)展空間會有多大？
清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟高效、供需協(xié)同、靈活智能成為關(guān)鍵詞。
配電網(wǎng)是新型電力系統(tǒng)重要的組成部分，作為電力供需雙方直接廣泛互動的場域，更是實現(xiàn)新型電力系統(tǒng)“供需協(xié)同”的重要平臺；作為主要的科技創(chuàng)新領(lǐng)域，其物理架構(gòu)和運行邏輯將迎來全面升級。
江蘇配電網(wǎng)建設(shè)積淀頗豐，2023年，國網(wǎng)江蘇電力再接再厲、面向未來，聚力打造現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)。
從規(guī)劃設(shè)計層面，實施方案藍圖已經(jīng)繪就，戰(zhàn)鼓正在擂響。從實踐探索層面，“蘇大強”各地奮楫爭先：
在南京，智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聚集效應(yīng)突出，產(chǎn)業(yè)規(guī)模已占全國市場八成；
在鎮(zhèn)江，揚中全力打造先導(dǎo)示范工程，輸出“綠島樣板”；
在蘇州，古城區(qū)、2.5產(chǎn)業(yè)園等示范工程已成典范；
在常州，大運河畔的海綿儲充柜，為“新能源之都”再添綠色；
在連云港，灌南縣探索分布式光伏運營新模式，對提高蘇北地區(qū)新能源消納能力和農(nóng)村電網(wǎng)供電質(zhì)量頗具價值；
……
江蘇聚焦實體經(jīng)濟、蓄力制造業(yè)，努力在推進中國式現(xiàn)代化中走在前、做示范。江蘇電網(wǎng)致力于打造新型基礎(chǔ)設(shè)施，以配電網(wǎng)新升級支撐經(jīng)濟社會發(fā)展，助力“強富美高”新江蘇高質(zhì)量發(fā)展。
三吳大地的能源挑戰(zhàn)來自傳統(tǒng)資源短缺，也來自制造業(yè)大省高質(zhì)量發(fā)展所必需的能源需求。
2023年全國兩會期間，習(xí)近平總書記在參加江蘇代表團審議時提出，希望江蘇“繼續(xù)真抓實干、奮發(fā)進取，在高質(zhì)量發(fā)展上繼續(xù)走在前列，為譜寫‘強富美高’新江蘇現(xiàn)代化建設(shè)新篇章實現(xiàn)良好開局，為全國大局作出新的更大貢獻”。
7月5日至7日，習(xí)近平總書記到江蘇考察，強調(diào)江蘇“有能力也有責(zé)任在推進中國式現(xiàn)代化中走在前、做示范”。
制造向前 電力為基
江蘇的能力體現(xiàn)在堅守實體經(jīng)濟和制造業(yè)上。
如今，江蘇制造業(yè)增加值占全國的13.7％、占全球的近4％，國家級先進制造業(yè)集群總數(shù)10個，居全國第一。在全球132家“燈塔工廠”中，江蘇有9家，數(shù)量居全國首位。
加快建設(shè)制造強省的成果正在顯現(xiàn)：上半年江蘇實現(xiàn)生產(chǎn)總值60465.3億元，首次在上半年突破6萬億元大關(guān)，同時以3556.16億元的經(jīng)濟增量排名全國第一。
2023年江蘇省政府工作報告作出了以能源電力保供保障產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定的明確部署，對電力高質(zhì)量發(fā)展寄予厚望。
近日，江蘇印發(fā)《加快建設(shè)制造強省行動方案》提出，聚焦16個先進制造業(yè)集群和50條產(chǎn)業(yè)鏈，實施八大行動，著力提升產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性和安全水平，加快構(gòu)建以先進制造業(yè)為骨干的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系。
江蘇舉全省之力打造一批拆不散、搬不走、壓不垮的“產(chǎn)業(yè)航母”，帶來用電量的持續(xù)增長。數(shù)據(jù)顯示，江蘇今年上半年全社會用電量達3600億千瓦時，同比增長5.3%。其中，制造業(yè)用電量為2079億千瓦時，同比增長5.5%，高出去年同期增速6.6個百分點。
作為經(jīng)濟大省、工業(yè)強省、用能大省，江蘇如何合理高效利用有限的能源資源，持續(xù)走在前、做示范？
國網(wǎng)江蘇電力將現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)視為服務(wù)“強富美高”新江蘇現(xiàn)代化建設(shè)和高質(zhì)量發(fā)展的重要新型基礎(chǔ)設(shè)施。今年年初，國網(wǎng)江蘇電力提出，聚焦主干網(wǎng)、配電網(wǎng)兩個戰(zhàn)場，緊扣“加大力度推進主干網(wǎng)升級，服務(wù)集中式新能源消納”和“加快建設(shè)現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)，引導(dǎo)海量分布式新能源、多元負荷互動”兩條主線，高標準構(gòu)建江蘇新型電力系統(tǒng)。上半年，該公司圍繞推動網(wǎng)架優(yōu)化、資源聚合、自動化建設(shè)、運行控制、技術(shù)裝備等“五個突破”，系統(tǒng)謀劃現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)建設(shè)。
這些舉措的發(fā)布，與快速增長的新能源發(fā)電裝機規(guī)模和日益多元的新型負荷需求有莫大關(guān)系。
在南京溧水，該區(qū)首家國家級綠色工廠南京飛燕活塞環(huán)股份有限公司安裝了4790千瓦屋頂光伏電站，年發(fā)電量可達550萬千瓦時，安環(huán)裝備部公共設(shè)施處處長王林告訴記者，該公司目前正在配置3兆瓦/9兆瓦時的儲能項目，預(yù)計8月中旬并網(wǎng)。這意味著工廠年用電至少有十分之一來源于清潔能源，60余年的老廠煥發(fā)出綠色生機。
來自國網(wǎng)江蘇電力的數(shù)據(jù)顯示，2023年上半年，江蘇光伏裝機總?cè)萘繛?033.6萬千瓦，其中，分布式光伏裝機容量為2146萬千瓦，占光伏總裝機容量的70.74%；低壓分布式光伏并網(wǎng)項目數(shù)量同比增長81.97%，并網(wǎng)容量同比增長84.81%。
高速增長的分布式光伏規(guī)模，正在給電力系統(tǒng)運行帶來不確定性，給傳統(tǒng)配電網(wǎng)帶來挑戰(zhàn)，但也提供了配電智慧化發(fā)展的新機遇。
智慧電網(wǎng) 科技攜手
配電網(wǎng)被視為新型電力系統(tǒng)中主要的科技創(chuàng)新領(lǐng)域。讓配電網(wǎng)的每一個毛細血管都智能，讓電最聽話，讓網(wǎng)最智能，需要多少“黑科技”？
“萬里長江呼日出，千年綠島應(yīng)潮生。”揚中，取“揚子江中”之意，作為一座千年成洲、百年建置的江中島城，如今正在成為現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)建設(shè)先導(dǎo)示范區(qū)。
揚中電網(wǎng)目前光伏裝機容量為296.33兆瓦，光伏滲透率為71.49%，已成功實現(xiàn)整縣光伏接入配電網(wǎng)，應(yīng)用了“光儲充直柔微網(wǎng)”等技術(shù)。國網(wǎng)揚中供電公司率先應(yīng)用光伏接入配電網(wǎng)承載力仿真平臺，為建設(shè)現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)輸出了“綠島樣板”。目前，該仿真平臺已經(jīng)在蘇州吳江區(qū)、連云港灌云縣等地推廣應(yīng)用。
在蘇州市吳江區(qū)同里湖嘉苑小區(qū)，一家家住戶用上了光儲系統(tǒng)和直流家電；在吳江經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)，一排排直流LED路燈照亮了寬闊的馬路……用電設(shè)備能夠直接用上直流電，得益于2022年1月在蘇州吳江建成的國家重點研發(fā)計劃項目——“中低壓直流配用電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用示范工程”。“該示范工程擁有±10千伏、±375伏、48伏3類直流電壓等級，打造了工業(yè)、商業(yè)、居民、市政、數(shù)據(jù)中心5大類典型用電場景和供電模式，為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提供了‘江蘇樣板’。”國網(wǎng)蘇州供電公司設(shè)備管理部主任黃國棟說。
在上一輪配電網(wǎng)升級建設(shè)過程中，國網(wǎng)江蘇電力在配電自動化方面收獲頗豐。2017年，國家電網(wǎng)公司選取包括南京、蘇州在內(nèi)的10個大型城市，打造世界一流城市配電網(wǎng)。如今，國網(wǎng)江蘇電力配電自動化效果開始顯現(xiàn)——設(shè)備管理部配電處副處長朱衛(wèi)平告訴記者，得益于近年來的自動化改造和數(shù)字化升級，依托“電網(wǎng)一張圖”、新一代設(shè)備資產(chǎn)精益管理系統(tǒng)（PMS3.0）等系統(tǒng)的用電效果，江蘇電網(wǎng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享和業(yè)務(wù)流程的貫通。
6月18日，受雷雨大風(fēng)天氣影響，江蘇南京35千伏陶吳變電站10千伏出線陶鎮(zhèn)線開關(guān)跳閘，南京供電公司立即根據(jù)“石城鷹眼”智能指揮分析系統(tǒng)恢復(fù)策略，通過遠程遙控隔離故障，僅用16分鐘就恢復(fù)了送電。
國網(wǎng)江蘇電力調(diào)度控制中心綜合技術(shù)處荊江平介紹，早期的配電網(wǎng)故障處置受限于自動化建設(shè)水平，調(diào)度員多根據(jù)變電站信號與調(diào)控經(jīng)驗進行處置；現(xiàn)在，配電自動化技術(shù)的深入應(yīng)用，可以有效縮短故障查找時間，大大降低非故障區(qū)段用戶的停電時長。
如何服務(wù)海量分布式新能源又好又快并網(wǎng)發(fā)電？國網(wǎng)江蘇電力的答案是，持續(xù)加快數(shù)字化建設(shè)，借助數(shù)字化管控手段提升精益管理水平和服務(wù)質(zhì)效。
6月初，依托營銷2.0系統(tǒng)的稽查管控平臺，國網(wǎng)江蘇電力開發(fā)上線了分布式光伏監(jiān)測模塊。當監(jiān)測到異常風(fēng)險時，營銷服務(wù)中心會實時生成預(yù)警工單，下發(fā)至供電公司稽查人員盡快核實處理，將事后被動響應(yīng)變?yōu)槭虑爸鲃臃婪丁Ｔ撃K上線以來，已參與處理低壓分布式光伏運行異常3570項，協(xié)助用戶挽回發(fā)電損失172.33萬元。
6月底，常州安陽里光儲充一體化智慧能源站正式啟用。這是常州首座光伏+儲能+充放的智慧能源站，在京杭大運河畔，光伏、海綿儲充、車網(wǎng)互動技術(shù)為“新能源之都”再添綠色。
國網(wǎng)城市能源研究院的研究顯示，目前，江蘇已有多個“光儲充+”工程落地，包括常州溧陽奧體中心的“光儲充檢換”五位一體多功能充電站、連云港金陵神州賓館的“光儲充洗”一體化充電站示范項目、同里湖嘉苑被動式建筑光儲直流直驅(qū)一體化應(yīng)用項目等，為促進新能源存儲就地消納提供了有力支撐。
配電網(wǎng)智能化需要更多前沿科技助力，數(shù)字孿生技術(shù)就是一例。
1月5日，隨著江蘇全息數(shù)字電網(wǎng)建成落地，數(shù)字孿生電網(wǎng)從“虛擬”照進“現(xiàn)實”。這是我國首個全息數(shù)字電網(wǎng)，也是世界首次對上億千瓦負荷的大電網(wǎng)進行全息數(shù)字化呈現(xiàn)。借助該技術(shù)，巡檢作業(yè)人員足不出戶，僅需6分鐘即可完成對一座鐵塔的全面巡檢，耗時比人工操作無人機巡檢減少一半，效率卻提升4～6倍。
對于各方關(guān)心的效益問題，國網(wǎng)江蘇電力設(shè)備管理部副主任吳強介紹，該技術(shù)每年可以節(jié)約電網(wǎng)運維成本約2億元，同時可將電網(wǎng)故障的處理時間比當前再縮短約10%，極大提高電網(wǎng)安全可靠性。
現(xiàn)代電網(wǎng) 內(nèi)外合力
江蘇建設(shè)現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)，仍然處于“領(lǐng)頭雁在探索的過程中”，不僅需要技術(shù)創(chuàng)新，更需要觀念變革。
國網(wǎng)江蘇電力設(shè)備管理部副主任陳輝認為，面對隱形的運營調(diào)節(jié)成本不斷增加的情況，配電網(wǎng)建設(shè)要堅持三個原則：一是保障分布式光伏發(fā)電消納，服務(wù)好新能源汽車等多元新型負荷用戶；二要保證安全運行，避免設(shè)備重載超載，電價要在標準范圍之內(nèi)；三是保證經(jīng)濟高效，選擇滿足安全要求的經(jīng)濟可行方案。
配電網(wǎng)建設(shè)需要提升精益管理水平，更需要理念升級，強調(diào)源網(wǎng)荷儲多方互動、智慧協(xié)同和用戶思維。中國能源研究會學(xué)術(shù)顧問吳吟認為，如今的用戶已然不是原來意義上的消費者，風(fēng)電、光電等分布式電源在用戶側(cè)快速發(fā)展，使用戶成為集生產(chǎn)、消費、經(jīng)營為一體的新型用戶。
7月26日，國網(wǎng)江蘇電力營銷部市場處處長阮文駿連發(fā)四條“空調(diào)26攝氏度”的朋友圈，為一條“低碳生活，‘節(jié)’盡所能”的短視頻點贊。
“空調(diào)溫度設(shè)定每提高一攝氏度能降低8%～10%的負荷。”阮文駿說，今夏的重點是針對商業(yè)、公共機構(gòu)、工業(yè)非生產(chǎn)三類空調(diào)負荷進行管理，初定的目標是310萬千瓦。
在阮文駿看來，未來的負荷互濟或者微微互濟，一定不是物理上的連接，可以像德國一樣從邏輯上耦合，通過平臺進行交易。
7月15日，由國網(wǎng)數(shù)科控股公司（國網(wǎng)雄安金科公司）和中國電科院聯(lián)合打造的負荷互動平臺，成功上線居民側(cè)分輪次空調(diào)調(diào)控功能。國網(wǎng)數(shù)科控股公司牽頭的《智能家電負荷互動系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》，已在中國能源研究會立項。
阮文駿認為，建設(shè)智慧配電網(wǎng)一定要站在用戶視角考慮問題、研究問題，“從用戶角度來說，買電動汽車是為了出行方便，不是為了給電網(wǎng)放電；買空調(diào)是有納涼需求，不是為了維護系統(tǒng)安全。這是我們做事情的出發(fā)點。我們挖掘這些海量分散負荷資源的價值，更重要的是為用戶創(chuàng)造價值，比如節(jié)能降本，甚至是能掙錢的網(wǎng)荷互動。”
在蘇北農(nóng)村地區(qū)建設(shè)現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)，對于提升新能源消納能力和農(nóng)網(wǎng)供電質(zhì)量同樣重要。光伏滲透率居江蘇前列的連云港灌南縣是蘇北農(nóng)村地區(qū)的代表，擁有全省屋面類型最全并進入落地階段的整縣光伏項目。國網(wǎng)江蘇電力也在這里進行探索，設(shè)計了農(nóng)村配電網(wǎng)安全自治示范內(nèi)容，針對分布式電源滲透率較高的農(nóng)村配電網(wǎng)，從技術(shù)、管理和政策三方面發(fā)力，實現(xiàn)分布式電源最大化就地消納、臺區(qū)自治運行，提升配電線路末端供電能力與供電質(zhì)量水平。
現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)建設(shè)不僅可以提高配電網(wǎng)的核心競爭力，還可以發(fā)揮電網(wǎng)企業(yè)的鏈長作用帶動關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，輸出標準，培育新的經(jīng)濟增長點。6月7日，2023國際標準化（麒麟）大會在南京發(fā)布IEC新興技術(shù)戰(zhàn)略白皮書，其中包括《以新能源為主體的零碳電力系統(tǒng)》中文版等3本國際標準化白皮書。至今，國網(wǎng)江蘇電力已牽頭主導(dǎo)國際標準25項，其中7項已正式發(fā)布。
南京致力于打造智能電網(wǎng)國家先進制造業(yè)集群，產(chǎn)業(yè)規(guī)模占全國市場八成。在業(yè)內(nèi)人士看來，中小企業(yè)如果能在配電細分市場上做到領(lǐng)先，同樣可以發(fā)展壯大。
未來目標 多方共贏
構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，配電網(wǎng)作為其中一域，越來越受到重視。
國家電投戰(zhàn)略規(guī)劃部副主任李鵬認為，新型電力系統(tǒng)中配電網(wǎng)將承擔絕大部分系統(tǒng)平衡和安全穩(wěn)定的責(zé)任，絕大多數(shù)交易也將在配電網(wǎng)內(nèi)完成。現(xiàn)有的配電網(wǎng)不僅需要在物理層面進行重構(gòu)，更需要在數(shù)據(jù)互聯(lián)互通、電量交易和投資等領(lǐng)域推進體制機制革新，為系統(tǒng)運行邏輯的重塑和效率提升提供必要的制度基礎(chǔ)。
研究顯示，當風(fēng)電、光伏發(fā)電的電量占比超過30%時，大電網(wǎng)的穩(wěn)定極限及成本因素決定了其會遇到消納新能源的天花板。因此，分布式電源、微電網(wǎng)與大電網(wǎng)的融合發(fā)展將成為未來電力系統(tǒng)的重要支撐。
從用上電到用好電，再到用上清潔電、智慧電，現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)正為江蘇大地城鄉(xiāng)發(fā)展注入不竭動力。
國網(wǎng)江蘇電力致力于將配電網(wǎng)打造成安全可靠的電力保障平臺、綠色低碳的能源消納平臺、柔性靈活的協(xié)同控制平臺、廣域融合的數(shù)據(jù)服務(wù)平臺。到2035年，該公司將全面建成具有“安全可控、綠色低碳、經(jīng)濟高效、智慧融合”特征的現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)，為江蘇經(jīng)濟社會發(fā)展提供電力支撐與能源服務(wù)，為全國現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)建設(shè)作出先行探索、貢獻先行經(jīng)驗。
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