中國儲能網訊：走進中國少數民族特色村寨——貴州省六盤水市盤州市羊場鄉(xiāng)納木村，初夏陽光在每家屋頂的太陽能光伏板上泛起層層“漣漪”，光伏板將源源不斷的熱能轉化為電能，存儲在河岸的儲能“充電寶”中；旁邊，白色的光伏車棚，在為路人遮陰避涼的同時，也為村民出行送上源源動力……一個鄉(xiāng)村智慧“綠肺”正示范運行。
得益于云計算、大數據、物聯(lián)網等新技術的推廣應用，南方電網貴州電網公司因地制宜發(fā)展新質生產力，聚焦分布式電源等能源關鍵領域和重大需求，強化科研成果轉化運用，于2023年底在納木村全面建成了分布式智能電網，將新能源、儲能、充電樁等多種能源形式深度融合，構建起“數字-能量-碳排放”的立體價值體系，推動農村能源高效利用和清潔發(fā)展。
如今，納木村不少村民算“安全帳”時心頭更穩(wěn)了，算“經濟賬”時笑容更多了，還有的算起了“綠色帳”。烏蒙山間，一幅“綠電”添彩賦能的和美鄉(xiāng)村新圖景正在繪就。
安全帳
新技術破山區(qū)光伏上網難題
晌午，50歲的岑天軍干完農活回到家，插上電飯鍋電源按上“一鍵”燜飯，順便沖個熱水澡后，半小時不到就吃上了熱騰騰的飯菜?！艾F在這些家用電器終于用上自家發(fā)的電了，順暢得很?！贬燔姼锌?。
納木村，年平均日照時數超過1500小時，太陽能資源豐富。2016年開始，這里建起屋頂分布式光伏，村民擁有了自家的“綠色電站”。
屋外太陽光照很好，家里電器反而用不了……岑天軍家屋頂自從裝上光伏板后，曾經一段時間只要是晴天，家用電器總是出現啟動不了的情況，這讓他的用電體驗“一言難盡”。找來供電所師傅來查，原來是家里電壓達到260伏，已經超過額定電壓，引起過電壓保護動作，導致一些電器無法啟動。
“建筑屋頂大量分布式光伏接入普遍存在‘過電壓、三相不平衡、配變重過載和諧波’等問題，不僅困擾居民用電，也對電網安全運行帶來一定的影響?！辟F州電網公司二級領軍專業(yè)技術專家蔡永翔介紹。
基于此，貴州電網公司電力科學研究院聯(lián)合六盤水供電局按照“發(fā)展分布式智能電網”的思路，成立建設分布式智能電網創(chuàng)新團隊，改造羊場鄉(xiāng)納木村柔性配網示范工程，重點解決臺區(qū)諧波、三相不平衡以及過電壓問題。
“起初，我們的思路是依照國家‘雙碳’相關行動方案，但那只是總體的方向和要求，并沒有明確的實施路徑和導則。行業(yè)內應用比較多的是平原地區(qū)普遍采用的電纜接地技術，但并不適于貴州喀斯特山區(qū)的多樣性地貌和頻發(fā)的雷擊天氣?！辈逃老杼寡?，山區(qū)采用電纜接地技術需要大量的投資，也達不到新型電力系統(tǒng)建設的要求。
為突破這一難題，團隊成員白天到多個生產制造廠家實地調研，請教國內外行業(yè)專家，晚上便守在實驗室編寫程序、分析數據。終于，他們經過大量的實驗驗證和無數個通宵達旦的技術優(yōu)化調整，針對村民生產生活用電的“需求點”和電網基礎設施的“薄弱點”，發(fā)現了一些隱藏在表面問題之下的規(guī)律。
“采用交直流混合的新型網架結構，構建微型獨立的閉環(huán)電能量生態(tài)，能夠對現有的配電主干網架形成有機補充?！辈逃老杞榻B，憑著過去扎實的理論學習知識和科研經驗，我們采用交直流同桿架設、臺區(qū)柔性互聯(lián)、分布式光伏+儲能等數字化和智能化的技術，通過自主構建新型配電網數學模型和算法，設計研制低壓交直流裝備、光伏智能斷路器以及新能源智能網關等裝備。
在學中干，在干中研，團隊逐步探索出一套適用于貴州山區(qū)的新型網架結構及裝備和分布式能源數字化技術。
據測算，項目建成后，2023年納木村年電壓合格率由過去的99.91%提升至100%，過電壓率從90%降至0，過電壓現象不再發(fā)生。同時，納木村年平均停電時間由0.17小時/戶縮短至0.1小時/戶，同比減少50%以上，供電質量得到明顯提升。
科技創(chuàng)新力落地轉換的成果不僅如此?！耙劳薪恢绷骰旌先嵝噪娋W技術，還可以解決農村電網普遍存在的低電壓問題，有效降低建設成本和運維成本。”貴州電網公司戰(zhàn)略規(guī)劃部有關負責人表示。
目前，納木村采用的新型網架結構及裝備和分布式能源數字化技術已在貴州省盤州、紫云、望謨、六枝、湄潭、平塘等市縣推廣應用達36套。
綠色帳
新平臺讓“綠電”立體可視
保障電網和客戶用電安全只是第一步。運用新技術和新平臺，提高新能源就近就地消納之路才剛剛開始。
距離納木村300公里外的貴州電網公司電力科學院，工作人員通過省域光伏臺區(qū)監(jiān)視平臺，將納木村各點的屋頂分布式光伏運行情況“盡收眼底”。
這是行業(yè)內針對光伏臺區(qū)首創(chuàng)的省域“智慧監(jiān)控中心”，可實現全省1900個光伏臺區(qū)光伏臺區(qū)的“可觀、可測、可控、可調”。這不僅能夠實時監(jiān)控臺區(qū)運行健康度，也讓“綠電”消納更加多維立體可視。
“過去，新能源運行監(jiān)控主要針對集中式光伏方面，例如已經運用的調度新能源‘三可’平臺?！?蔡永翔說，但隨著分布式能源的廣泛開發(fā)利用，面向屋頂分布式光伏的智能化數字化管理，成為行業(yè)不可逾越的課題。
2021年以來，針對農村電網分布式光伏消納難題，貴州電網公司開展了獨立自主的創(chuàng)新研究?！皬默F場調研實測，再到搭建與現場1∶1的數字物理仿真平臺，設計智能數據采集……”蔡永翔介紹，經過深入模擬和分析，納木村已構建多種能源形式深度融合的綜合能源系統(tǒng)，為中國農村區(qū)域分布式光伏發(fā)展提供了有效的技術參考。
與此同時，伴隨著“分布式光伏+儲能”等數字化和智能化技術的應用，在滿足村民日常生產生活需要的同時，實現了綠色能源的高效友好利用。
2023年12月，作為南方電網近零碳示范區(qū)，納木村0.3兆瓦項目200千瓦時電的儲能設備投入使用。這套裝配在臺區(qū)的儲能設備相當于“大型充電寶”，白天光伏發(fā)電量多、電網容量壓力大時充電，在晚上發(fā)電量少、電網容量壓力小時放電上網，通過錯開光伏發(fā)電、上網的時間差，實現電源端的削峰、填谷。
如今，納木村光伏消納能力已提升30%以上，滿足大規(guī)模分布式新能源接入和鄉(xiāng)村生產生活電氣化需求，進一步保障了村民安全可靠用電。
經濟賬
新理念引領美麗鄉(xiāng)村建設
屋頂裝上光伏板，太陽出來就賺錢。
納木村光伏發(fā)電板投入運營后，村民在使用清潔電能的同時，還可將多余的電量并網售賣，發(fā)電收益歸居民所有。
盤州供電局羊場供電所副所長高遠龍為村民們算出了清晰可觀的電費賬：一方面，2023年納木村屋頂光伏發(fā)電到電網的度數為28160千瓦時,算上可再生能源補貼，收益超過1.93萬元；另一方面，全村村民生產生活取用屋頂光伏發(fā)出的用電量達1.5萬余千瓦時，意味著也節(jié)省了電費支出約7000元。
村民不僅獲得了直接的收益，還有從燒柴取暖到光伏供能，享受綠色新生活帶來的新變化。
廚房里，冰箱、電磁爐等電器一應俱全，灶臺處一點明火不見……如今，走進納木村每個村民家里，過去燒柴做飯的日子一去不返。
“電壓穩(wěn)、功率大、做飯快，人也不會被柴火煙氣熏得瞇眼流淚了。”納木村支部書記楊興團說，現在鄉(xiāng)親們能夠隨心所欲地購置各類電器設備，就連日常熏制臘肉、香腸，都使用上了小型鼓風機，不需砍柴生活，也不擔心發(fā)生火災。
高遠龍介紹，分布式智能電網項目建成以后，即使是距離配電變壓器最遠的人家，電壓都在220伏額定電壓范圍內，而不再擔心電壓不穩(wěn)、電器用不上的情況了。
鋁合金車棚支架，配上獨立設置的智慧掃碼充電樁，滿滿的金屬質感和科技感……納木村儲能裝置旁，2023年底建成的光伏車棚，不僅滿足村民和游客電動車的充電需求，還為鄉(xiāng)村增添了一道亮麗的低碳環(huán)保風景線。
這個光伏車棚裝機容量30千瓦，年平均發(fā)電3.9萬千瓦時，能滿足2輛電動車同時充電。剩余電能還能夠進入儲能裝置，向村民生產生活提供更多“綠電”，年節(jié)約電費1.5萬元，節(jié)約標煤4.7噸，減排二氧化碳3.8噸。
楊興團表示，如今電穩(wěn)了，也環(huán)保了，村民們奔頭更足了。接下來，全村將聚集一切優(yōu)質資源要素，大力發(fā)展特色產業(yè)，打造國家美麗鄉(xiāng)村標準化建設示范村。
