中國儲能網(wǎng)訊：11月8日，福建省首個灘涂海上光伏電站——東山杏陳180兆瓦海上光伏電站正式并網(wǎng)發(fā)電，年平均可提供3億千瓦時的清潔電能，可減排二氧化碳約24萬噸。項目所有發(fā)電量全部上網(wǎng)，交由國家電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)控，將“海上綠電”輸送到千家萬戶。
福建是我國東南沿海重要的清潔能源基地，擁有風(fēng)、光、水、氣、核等多種清潔能源，是電源結(jié)構(gòu)最完整、電源類型最多的省份之一。截至2023年底，福建省清潔能源裝機、發(fā)電量在總量中占比分別達(dá)63%、52.9%，每兩度電中就有一度電為清潔能源發(fā)電，已成為我國東部電力綠色發(fā)展最好的省份。
在能源種類多樣、清潔能源發(fā)電裝機容量占比過半的情況下，如何保障清潔能源高效消納？國網(wǎng)福建省電力有限公司高標(biāo)推進(jìn)新型電力系統(tǒng)省級示范區(qū)建設(shè)，打造“三大三先”（打造東南清潔能源大樞紐、高能級配電網(wǎng)大平臺、閩電數(shù)智大生態(tài)，實現(xiàn)清潔發(fā)展水平領(lǐng)先、安全穩(wěn)定水平領(lǐng)先、效率效益水平領(lǐng)先）省級高質(zhì)量發(fā)展示范電網(wǎng)，科學(xué)調(diào)度支撐高比例清潔能源高效利用，連續(xù)多年實現(xiàn)清潔能源100%消納，為支撐新能源大規(guī)模開發(fā)和利用、服務(wù)“清新福建”建設(shè)交出滿意答卷。
01
打造東南清潔能源大樞紐
推動福建成為清潔能源“第四極”
9月30日，閩粵聯(lián)網(wǎng)工程投運兩周年。該工程兩年來累計輸送電量89.3億千瓦時，其中福建送廣東50.8億千瓦時，廣東送福建38.5億千瓦時，有效提升了兩省電網(wǎng)電力支撐能力。來自福建的清潔電力，通過閩粵聯(lián)網(wǎng)通道點亮廣東。
新型電力系統(tǒng)中，水、風(fēng)、光等非化石能源發(fā)電將逐步成為裝機主體和電量主體。與煤炭方便遠(yuǎn)距離運輸不同，水、風(fēng)、光等資源只能就近轉(zhuǎn)化為電能，再通過電網(wǎng)送到用電負(fù)荷中心。這樣一來，推動跨省跨區(qū)輸電通道“聯(lián)網(wǎng)”，提升電力資源配置能力就顯得尤為重要。
國網(wǎng)福建電力立足福建省資源稟賦、區(qū)位優(yōu)勢，全力推動打造東南清潔能源大樞紐，加快建設(shè)北接長三角、南連粵港澳、西通華中腹地、東牽寶島臺灣的“四方互聯(lián)”電力大樞紐，滿足遠(yuǎn)期1億千瓦風(fēng)電、3千萬千瓦光伏、3千萬千瓦核電等清潔能源的省內(nèi)消納及規(guī)?；馑停?wù)清潔能源高效送出，推動福建成為我國清潔能源供應(yīng)“第四極”，打造東南沿海多元化清潔能源基地及全國電力大市場重要樞紐。
今年5月福建進(jìn)入汛期，水電大發(fā)。5月11日至20日，福建電網(wǎng)通過閩粵聯(lián)網(wǎng)工程，首次以200萬千瓦的滿功率輸電能力向廣東電網(wǎng)送電，支撐廣東夏季用電負(fù)荷高峰，實現(xiàn)了清潔能源更大范圍配置。
同時，國網(wǎng)福建電力圍繞“主網(wǎng)垮不掉、配網(wǎng)不停電”目標(biāo)，實施配電網(wǎng)提升三年行動，加快建設(shè)“數(shù)字閩電”，打造高能級配電網(wǎng)大平臺，將配電網(wǎng)升級成為高能級能量配置樞紐和高能級能源服務(wù)平臺，支撐接入各電壓等級、各類型電源和負(fù)荷，兼容各形態(tài)電網(wǎng)運行方式，保障清潔能源高效消納。
02
靈活調(diào)節(jié)科學(xué)調(diào)度
支撐高比例清潔能源高效利用
風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源“靠天吃飯”，具有間歇性、隨機性、波動性等特點，水電也會受來水情況影響，枯水期調(diào)峰能力不足，隨著其大規(guī)模高比例接入，電網(wǎng)的穩(wěn)定性就會受到影響。
國網(wǎng)福建電力利用先進(jìn)數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)了對清潔能源發(fā)電全息感知、精準(zhǔn)預(yù)測，提高系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力，支撐高比例清潔能源高效利用。
海風(fēng)獵獵，也能生金。福建風(fēng)能資源豐富，臺灣海峽的“狹管效應(yīng)”賦予了福建得天獨厚的風(fēng)力發(fā)電條件，海上風(fēng)電理論蘊藏量超1.2億千瓦。福建省自2000年首臺風(fēng)機并網(wǎng)以來，截至2024年8月底，風(fēng)電裝機容量已達(dá)793萬千瓦，占總裝機容量的9.4%。預(yù)計“十四五”末將超過900萬千瓦，其中海上風(fēng)電裝機500萬千瓦。
然而，“靠天吃飯”的風(fēng)電具有間歇性及難預(yù)測性?！按笠?guī)模風(fēng)電并網(wǎng)后，調(diào)峰問題最為突出?！眹W(wǎng)福建電力調(diào)度控制中心調(diào)度控制處處長陳鄭平說。
為此，國網(wǎng)福建電力成立了國家風(fēng)電技術(shù)與檢測研究福建分中心，建成福建首個風(fēng)電、光電、儲能微電網(wǎng)實驗平臺，提高風(fēng)電機組運行的穩(wěn)定性與經(jīng)濟性；將風(fēng)電發(fā)電納入日、月、年度電力電量平衡，預(yù)留調(diào)節(jié)能力較強的水庫電站及LNG燃?xì)怆娬九c風(fēng)電進(jìn)行互補，多措并舉促進(jìn)風(fēng)電并網(wǎng)和消納。措施成效顯著，2023年，福建實現(xiàn)全省風(fēng)電場所發(fā)電量全部上網(wǎng)，連續(xù)12年均位居國家電網(wǎng)公司第一。
千山萬壑，水流奔涌，高低之間，能量已現(xiàn)。
福建水系密布，水電資源開發(fā)程度高，水電站數(shù)量多，水電調(diào)度非常復(fù)雜。為解決這一問題，國網(wǎng)福建電力開發(fā)了福建電網(wǎng)大型水庫短期徑流預(yù)報調(diào)度系統(tǒng)?！袄迷撓到y(tǒng)的短期徑流預(yù)報和大型水庫洪水調(diào)度功能，我們能為水庫群的跨流域優(yōu)化調(diào)度提供技術(shù)支持。當(dāng)氣象部門預(yù)報有大到暴雨時，我們可以預(yù)先適當(dāng)騰庫，在監(jiān)測到明顯降雨后安排發(fā)電機組加大發(fā)電出力。”福建電力調(diào)度控制中心水電及新能源處周朝暉解釋，洪峰到來前騰庫迎汛，洪峰過后攔蓄洪水，能最大限度利用水資源。
國網(wǎng)福建電力還建設(shè)了水電與新能源時空互補運營平臺，構(gòu)建跨流域清潔供能“調(diào)節(jié)池”，全覆蓋接入全省50884座分布式光伏電站、5273座小水電站的運行數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了小電源可觀可測，提升清潔能源發(fā)電功率的預(yù)測精準(zhǔn)度，實現(xiàn)清潔能源連續(xù)多年保持全額消納。
光伏發(fā)電，屋頂“生金”。國網(wǎng)福建電力健全省地配微協(xié)同、源網(wǎng)荷儲一體的調(diào)控機制，強化集中式光伏、負(fù)控用戶統(tǒng)一調(diào)控管理，引導(dǎo)用戶用光伏、充電樁、低壓負(fù)荷聚合參與互動調(diào)節(jié)，全面升級配網(wǎng)高能級自愈體系，提升分布式電源可觀可測可調(diào)可控能力，實現(xiàn)分布式電源1分鐘采集率100%、分布式電源涉網(wǎng)業(yè)務(wù)線上管控率100%，增強配電網(wǎng)高效承載能力與協(xié)同互動能力。
同時，國網(wǎng)福建電力依托新能源云平臺，累計接入4333家企業(yè)共5126個新能源、常規(guī)電源項目的數(shù)據(jù)信息，為188座已投運集中式風(fēng)電和光伏廠站提供場站監(jiān)測數(shù)據(jù)接入服務(wù)，為164個集中式、2216個分布式項目提供一站式補貼申報服務(wù)，有力保障清潔能源高水平消納，確保清潔電力“發(fā)得出、用得上”。
03
微配網(wǎng)融合發(fā)展
新能源消納更靈活
隨著越來越多的風(fēng)、光等新能源接入電網(wǎng)，發(fā)電出力無法控制。如何解決新能源的間歇性、隨機性和波動性，成為平衡電力系統(tǒng)的最大挑戰(zhàn)。在這一過程中，微電網(wǎng)建設(shè)成為提高電網(wǎng)靈活性的有效手段。
近年來，國網(wǎng)福建電力圍繞新能源友好并網(wǎng)、分層分群調(diào)控、大電網(wǎng)與微電網(wǎng)融合發(fā)展，結(jié)合地區(qū)發(fā)展特色和實際需求，因地制宜布局一批微電網(wǎng)示范項目，深化柔性直流、交直流混聯(lián)、能量優(yōu)化配置、配微協(xié)同運行控制、精準(zhǔn)預(yù)測等技術(shù)應(yīng)用，打造城鎮(zhèn)、海島、園區(qū)、鄉(xiāng)村、校園等多類型微電網(wǎng)（群）示范形態(tài)。
9月12日14時，福建省南安市翔云鎮(zhèn)陽光明媚，建筑屋頂上一塊塊的光伏發(fā)電板將太陽能轉(zhuǎn)化成電能。同一時刻，國網(wǎng)泉州供電公司電力調(diào)度控制中心的大屏幕上顯示，位于翔云鎮(zhèn)的福建省首個臺區(qū)組共享儲能型微電網(wǎng)的光伏發(fā)電出力達(dá)到當(dāng)天的出力峰值1120千瓦，電力傳輸功率為95.3%，光伏發(fā)電就地完成消納。
臺區(qū)組共享儲能型微電網(wǎng)是國網(wǎng)福建電力探索新型電力系統(tǒng)建設(shè)的示范工程之一。翔云鎮(zhèn)是典型的高比例分布式光伏電源接入鄉(xiāng)鎮(zhèn)，全鎮(zhèn)超過三分之二的公用變壓器臺區(qū)接入了分布式光伏電源。分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)容量持續(xù)增長，對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的影響有所增加。
針對這一問題，國網(wǎng)福建電力在翔云鎮(zhèn)翔云村、金安村試點建設(shè)臺區(qū)組共享儲能型微電網(wǎng)，為翔云臺區(qū)5號、6號配電變壓器和金安臺區(qū)2號、4號配電變壓器配置了一套儲能供電系統(tǒng)和電池管理系統(tǒng)裝置。同時，該公司應(yīng)用交直流轉(zhuǎn)換技術(shù)，將變壓器的交流電轉(zhuǎn)換成直流電進(jìn)行存儲；應(yīng)用柔性直流輸電技術(shù)和智能融合終端，實現(xiàn)兩個臺區(qū)柔直互聯(lián)、靈活互濟。
通過臺區(qū)組共享儲能型微電網(wǎng)，白天光伏發(fā)電的富余電量會自動存儲至儲能系統(tǒng)或跨臺區(qū)消納；晚上用電負(fù)荷增加時，儲能系統(tǒng)自動釋放電能，輔助調(diào)節(jié)供需平衡，起到削峰填谷的作用。
臺區(qū)組共享儲能型微電網(wǎng)運行以來，試點區(qū)域的分布式光伏發(fā)電實現(xiàn)100%就地消納，配電臺區(qū)通過配置儲能實現(xiàn)彈性增容14.3%。臺區(qū)組共享儲能型微電網(wǎng)解決了山區(qū)鄉(xiāng)村的分布式光伏發(fā)電就地消納難問題，為分布式光伏發(fā)電高效、靈活消納提供了樣板。
據(jù)了解，在福建省，像翔云鎮(zhèn)一樣高比例接入分布式光伏電源的鄉(xiāng)鎮(zhèn)還有很多，涉及的鄉(xiāng)村配電臺區(qū)有3000多個。目前，國網(wǎng)福建電力已在高比例接入分布式光伏電源的鄉(xiāng)鎮(zhèn)推廣臺區(qū)組共享型儲能微電網(wǎng)建設(shè)模式，實現(xiàn)不同場景下分布式光伏發(fā)電高效友好消納、臺區(qū)電能質(zhì)量和供電能力提升。
除了建設(shè)臺區(qū)組共享儲能型微電網(wǎng)，近年來，國網(wǎng)福建電力還融合應(yīng)用邊緣計算、柔直互聯(lián)、物聯(lián)感知、云邊協(xié)同等先進(jìn)技術(shù)，分別在南安市水頭鎮(zhèn)和石獅市永寧鎮(zhèn)沙堤村等村鎮(zhèn)試點建設(shè)了饋線組柔直互聯(lián)微電網(wǎng)和臺區(qū)組交直流混合微電網(wǎng)，實現(xiàn)微電網(wǎng)自管理、自平衡、自調(diào)節(jié)，提升能源利用效率，助力清潔能源消納。
在廈門鼓浪嶼，“光儲直柔”低碳建筑在海島東側(cè)的大德記直流智慧生活體驗館啟用，實現(xiàn)了用電的自我調(diào)節(jié)和自主優(yōu)化。
在寧德三都澳，海上漁排風(fēng)光儲微電網(wǎng)示范項目能為海上漁排不間斷供電，促進(jìn)清潔能源在海上應(yīng)用。
為美好生活充電，為美麗福建賦能。國網(wǎng)福建電力將主動融入國家重大戰(zhàn)略，加快推動?xùn)|南清潔能源大樞紐建設(shè)，全力支撐新能源大規(guī)模開發(fā)消納，把福建的清潔能源資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，在更大范圍內(nèi)實現(xiàn)優(yōu)化配置，加強對周邊負(fù)荷中心區(qū)域電力支撐，助力實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，為加快構(gòu)建優(yōu)勢互補、高質(zhì)量發(fā)展的區(qū)域經(jīng)濟格局作出電網(wǎng)的積極貢獻(xiàn)。
